地下水の上昇により米国全土のきれいな空気と水が脅かされる

私たちの足の下には、目には見えない海があります。岩板、砂、土の亀裂の中で、この水は沈み、膨張し、流れます。時には地表からわずか数フィートの深さ、時には 30,000 フィートの深さまで沈みます。この地下水システムは、飲料水や灌漑に不可欠な供給源を提供し、川、湖、湿地に流れ込みます。世界中のすべての川と湖を合わせた量の 100 倍の淡水が存在します。

地球の温暖化に伴い、長い間不変の資源とみなされてきた地下水が流動しています。ほとんどの場合、気候変動は、干ばつと蒸発需要の悪化によって促進される地下水の減少に関連しています。しかし、一部の地域では、海面上昇と降雨量の激化により、この水位は実際に上昇しており、ほとんどの地域社会では対応できていない問題が急増しています。

米国の地下水面が少しずつ上昇している地域（海岸沿いはもちろんだが、中西部の一部の内陸部でも）では、すでにインフラに問題が発生し始めている。老朽化した配管やメンテナンスが不十分な配管の亀裂が浸水し、配管が雨水や廃棄物を運び出すことができなくなっています。舗装の劣化が早くなっている。土壌がどろどろになり、根から酸素がなくなると、木々は溺れてしまいます。満潮時や雨が降ると、地下水が地表まで到達し、以前は洪水が起こらなかった場所に一時的な池が形成されます。

この現象、つまり地下水の上昇は、人々の健康に悲惨な影響を及ぼし、新たな、あるいは発掘された汚染物質にさらされる可能性もあります。サンフランシスコのベイエリアでは、地下水の上昇により、家庭、学校、職場内で蒸発して空気中に上昇する可能性のある汚染が広がる恐れがあります。サウスカロライナ州ビューフォート郡では、浄化槽が氾濫し、生下水が近くの水路に浸出している。イリノイ州のバーミリオン川沿いでは、有害廃棄物である石炭灰を含む裏地のないピットに石炭灰が浸透し、重金属を飲料水の帯水層に運び込んでいる。

以下に紹介するこれら 3 つのコミュニティは、気候変動によって長年当たり前と思われてきたシステムが変化するにつれて、国内の他の地域が間もなく直面する可能性のあるリスクを示しています。

海は海岸と接する場所で止まるわけではありません。海岸沿いでは、塩水が多孔質の土壌や岩石を通って浸透し、内陸部数マイルに及ぶ地下塩水面を形成します。

多くのアメリカ人は海面上昇についてよく知っています。私たちが地球のサーモスタットを上げていくと、氷河や氷床が溶け、海水が熱膨張することで、海が上昇し、陸地の上と下の両方でどんどん内陸に侵入してきます。

都市沿岸部での地下水の上昇を研究しているカリフォルニア大学バークレー校のクリスティーナ・ヒル教授は、下からの浸水が予想される地域はほとんどないと説明する。「彼らは堤防を建設すれば海水の上昇から身を守れると考えている。しかしもちろん、堤防は背後の地下水の上昇にはあまり影響を与えない。」

懸念される多くの可能性のうちの 1 つは、地下水の上昇により、工業用地や軍事用地に残された長年土壌に潜んでいた汚染物質が動員され、気づかれずに私たちの足元に広がる可能性があるということです。

フェニックス・アルメンタは長年にわたり、サンフランシスコ・ベイエリア周辺のコミュニティにこの脅威について教育することに取り組んできました。 2020年2月、ウェスト・オークランドのアルメンタさんの住んでいる場所からそれほど遠くないマクライモンズ高校は、学校の地下水からトリクロロエチレン（TCE）と呼ばれる発がん性化学物質が検出されたため、数週間の閉鎖を余儀なくされた。

かつて栄華を誇った黒人コミュニティが人種差別的な都市計画によって壊滅状態となったウエストオークランドには、造船所、自動車メーカー、金属精錬所、元陸軍基地があり、主要な港といくつかの高速道路の近くにあります。マククライモンズ高校の下の地下水中のTCEがどこから移動したかは不明だが、NBCベイエリアは、工業用溶剤は学校から800m以内にある金属仕上げ工場を含む5つの汚染現場のいずれか、またはすべてから来た可能性があると報じた。そして元ドライクリーニング業者。

当時、地元の環境正義団体で働いていたアルメンタさんは、このニュースに深く懸念したが、驚きはしなかった。「学校全体が有毒な場所と有毒な汚染物質に囲まれている」と彼らは言った。

ヒル氏は、地下水の上昇がTCEを汚染現場からマククライモンズ高校の下まで運ぶ役割を果たした可能性があると述べた。米国地質調査所のモデリングによると、ウェスト・オークランドの地下水位はすでに上昇しており、都市の一部でさらなる汚染が進んでいる可能性が高いことを意味している。しかし、マククライモンズ高校で起こったような特定の事例を、海面上昇によって引き起こされた変化と結びつけることは困難である。そのためには、地下水位を粒度レベルで追跡し、汚染の流れを地図化するために、より多くの監視井戸が必要となるだろう。

石油製品や溶剤などのガス成分を含む汚染物質は、人々が呼吸する空気中に混入する可能性があるため、特に危険です。これらの物質はひびの入ったパイプを通って下水システムに入り、蒸発して建物内に移動し、その後、家庭、学校、職場に浸透する可能性があります。建物の基礎の亀裂から直接侵入することもあります。

カリフォルニア州有毒物質管理局が検査を実施したところ、マククライモンズ高校内の空気中には TCE が存在しないことが判明した。最終的に当局は学校の再開を許可したが、リスクがなくなったわけではない。ウェスト・オークランドの地下水が上昇し続ける中、科学者や活動家らは、さらなる汚染が広がり、家庭、学校、企業に有害物質が浸透するリスクが高まると警告している。「この地域は、こうしたことが早期に起こるホットスポットになる可能性が高い」とヒル氏は語った。

最も危険にさらされている地域社会は、有色人種と低所得者が圧倒的に多い。赤線化を含む人種差別的な住宅政策により、特に黒人アメリカ人は頻繁に洪水が起こる低地や製油所、工場、その他の汚染源に囲まれた近隣地域に追いやられている。「現在、これらの地域では軍事活動や産業活動によって土壌が汚染されており、地下水も上昇している」とヒル氏は語った。

アルメンタは監視の強化を望んでおり、有害なサイトが修復されることも望んでいるようだ。「この地域を汚染してきた企業は浄化すべきだ」と彼らは言った。現場が放置されれば、地下水の上昇により汚染は広がり続け、人々は病気になるだろう。

サウスカロライナ州ビューフォート郡では、どこを見ても水があります。州の最下部に位置するこの低地にある海岸沿いの郡には小川が流れ、沼地や堰堤の島々が両側にある。郡南部の急速に成長する町ブラフトンで牡蠣市場とレストランを経営するラリー・トゥーマー氏によると、ここでは海面上昇が明らかだという。晴れた日には駐車場に水が溜まり、満月時には満潮が道路を追い越します。

しかしトゥーマーさんは目に見えない水のことを心配している。

サンフランシスコ湾と同様に、サウスカロライナ州のこの地域の海面上昇により、水が内陸だけでなく押し上げられ、海岸から数マイル離れた地下水位も上昇しています。ビューフォート郡に点在し、住宅用浄化システムに依存している農村地域にとって、この不気味な事態は問題を引き起こしている。地下水面が上昇すると、パイプから浸出場に至る浄化システムに侵入して損傷し、生下水とそれに含まれる可能性のあるウイルス、細菌、窒素が近くの水路に流出する可能性があります。貝類の収穫によって経済が強化され、住民は昼は水辺で、夜は火で牡蠣を焼いて過ごすブラフトンのような町にとって、これは存続に関わる問題だ。ブラフトン町議会の臨時市長を務めるトゥーマー氏は、「水質が良くなければ、おいしい魚介類は食べられない」と語った。

浄化システムが機能するかどうかは、地下タンクとその下の地下水の間の距離によって決まります。廃棄物は家庭からタンクに流れ込み、固形物は底に沈んでバクテリアに食べられ、液体は近くの畑に流れ込みます。そこでは廃水が地中に浸透し、そこで土によってろ過され、バクテリアによって消化されます。最終的には、きれいな水が地下水に滴り落ちます。

海面の上昇により浄化槽と地下水の間の隙間が狭くなると、廃棄物を適切に処理できなくなります。トイレは逆流し、生下水は庭に染み出し、周囲の水路に流れ込む可能性があります。煙霧は呼吸器疾患を引き起こす可能性があり、硝酸塩は藻類の発生を促進する可能性があります。

ブラフトンはメイ川によって二分されていますが、この川はまったく川ではなく、大西洋の潮流が流れ込む川の形をした湾に似ています。ここ数十年、極端な降雨と開発の急成長により、川の水質が侵食されました。 2009年、人間や動物の排泄物に関連する大腸菌などの細菌である糞便性大腸菌群の濃度が高かったため、州は川の上3分の1で貝類の採取を中止した。糞便性大腸菌群は必ずしも危険というわけではありませんが、水質の指標と考えられています。

ブラフトン市流域レジリエンスマネージャーのキム・ジョーンズ氏は、同市が浄化槽システムを調査し、故障したタンクを探していると述べた。去年の夏の時点で、発見されたのはたったの5匹だけだ。ジョーンズ氏は、「しかし、こうした好影響は続いている」と述べ、地下の潮流が地下水と接触する際にバクテリアが川に押し流されることを示唆していると述べた。

米国では約 5 世帯に 1 世帯が廃水処理に浄化システムに依存しており、これは中央の公共下水道に接続されていないことを意味します。地下水の上昇は、沿岸地域、特にフロリダ州やバージニア州などの標高の低い州の上下のシステムに影響を与えるだろう。バージニア海洋科学研究所の沿岸研究者モリー・ミッチェル氏は、地域社会は今すぐこれに向けた計画を立てる必要があると述べた。「今日建てられた住宅は、30年後にはまったく異なる環境に置かれることになるでしょう」と彼女は言う。「それを認識しておけば、将来の多くの影響を軽減できる可能性があります。」

ブラフトンでは、浄化槽システムを段階的に廃止し、地域の下水道システムを建設中です。これには、下水管の建設と各家庭への接続が必要となる大規模な投資が必要です。しかし、多くのコミュニティではそのようなプロジェクトを行う余裕がないか、住民が接続料金に加えて新たな月々の料金を支払う気がないか、支払うことができない可能性があります。地域浄化槽や地上システムなど、他の代替手段も安価ではありません。

一方、海面上昇がビューフォート郡全体の地下水にどのような影響を与えるかを評価する取り組みが進行中である。科学者たちは地下水面の高さと、それが潮汐によってどのように変化するかを測定しています。これは、海面が上昇し続けたり、降雨量が激化したりしたときに何が起こるかをモデル化するために使用できます。すでに住民らは、浸水した浸出地帯をポンプで汲み出すことに不満を抱いている。コロンビアにあるサウスカロライナ大学のプロジェクトサイエンティスト、アリシア・ウィルソン氏は、このような事態はさらに頻繁になるだろうと予想している。「問題は、いつ物事が崩れてしまうのかということです」と彼女は言った。

このようなデータ収集はあまり普及していませんが、町が将来に備えるためには非常に重要です。ジョーンズ氏は、地下水の上昇は「目に見えず、気にも留めない」と語った。しかし、足元の潮流は、彼女の町の健康、経済、環境、そしてまさにその本質を形作ります。「多くのコミュニティにとって、これはますます大きな問題になるだろう。」

アメリカの海岸線から遠く離れた内陸部では、気候変動により降雨量の増加により地下水位が上昇している。大量の降水、特に短期間に降った場合、湖や川が氾濫し、地面が直接浸水する可能性があります。過剰な水は土壌に浸透し、その下の地下水が上昇すると、以前はイリノイ州環境保護庁で働いていた地質学者のマーク・ハトソン氏は説明した。

中西部では、この変化はすでに始まっています。気候が温暖化するにつれて、この地域での極端な降雨現象の頻度は 1900 年代初頭以来 2 倍になっています。場所によっては、この極端な降雨による地下水位の上昇（「地下水洪水」として知られる）は一時的なもので、地球が余分な水分を吸収できるようになると後退します。五大湖のような他の場所では、水位が着実に上昇し、2050 年までに平均で最大 17 インチ高くなる可能性があり、地下水面の深さが恒久的に変化する可能性があります。

地下水位の上昇に伴い、何百もの石炭灰貯留施設の運命についての懸念も高まっている。通常は、石炭を燃やして電力を得る発電所からの廃棄物を保管する、裏地のないピットである。

これらのゴミ捨て場は全国に点在していますが、中西部と南部に集中しています。石炭灰には水銀、カドミウム、ヒ素などの汚染物質が含まれており、町や個人の井戸の所有者が飲料水として利用している地下水供給源に浸出する可能性があります。また、近くの水路を汚染し、植物や野生生物に毒を与える可能性があります。環境保全プロジェクトとアースジャスティスによる2019年の調査では、石炭灰捨て場の周囲の環境を監視していた265の石炭火力発電所を調査したところ、90パーセント以上がすでに近隣の地下水をこれらの重金属で汚染していることが判明した。

イリノイ州中部にあるバーミリオン発電所は、2011年に閉鎖されるまでテキサスに本拠を置くダイネギー社によって運営されていたが、裏地のない3つの池には300万立方ヤードを超える石炭灰が溜まっており、すでに地下水はホウ素、ヒ素、ヒ素で汚染されている。イリノイ州EPAによる検査で硫酸塩が検出された。そしてその地下水はすでに近くのミドル・フォーク・バーミリオン川に毒素を浸出させ始めている。イリノイ州の非営利組織プレーリー・リバーズ・ネットワークによる2018年の報告書によると、「石炭灰に最も近い川岸は明るいオレンジ色に染まり、油っぽい光沢を持っている」という。同団体は、この地域での大雨後の地下水の氾濫により、バーミリオンの敷地からさらに多くの汚染が運び込まれる可能性があると指摘している。

2015年、地下水汚染への懸念に対処することを期待して、米国環境保護庁は、国内のほとんどの石炭火力発電所に、裏地のないピットへの廃棄物の送出を停止し、完全に閉鎖し始めることを義務付ける新しい規制を採用した。（新しい石炭灰廃棄物は、帯水層に食い込まない、線が並んだ場所に送らなければなりません）。

これは通常、雨の侵入を防ぐために硬い殻で蓋をすることを意味するが、規則には下からの脅威については何も書かれていなかったと、プレーリー・リバーズ・ネットワークの水資源エンジニア、アンドリュー・レーン氏は語った。

「灰の池があり、その上にキャップがあり、雨が降り始めた場合、そのキャップが雨が灰に入るのを防ぎます」とレーン氏は言いました。「そしてあなたは『ああ、うまくいったよ』と言うのです。」 [しかし]あなたは地下水を無視しました。」

この規則はまた、新たな廃棄物を積極的に受け入れていないものの、米国でこれまでに生産された石炭灰の半分もの石炭灰を含む数百の石炭灰施設を免除した。アースジャスティスのような団体は、これらを規制するよう当局に強制するようEPAを訴えた。「レガシー」収容所と呼ばれます。

バイデン政権下で、EPAは地下水が石炭灰現場にどのような影響を与えるかをより詳しく調査し始めた。昨年、同庁は地下水面下に廃棄物が存在する可能性がある石炭灰サイト163カ所のリストを作成した。そのうちのほぼ半数は、イリノイ、ミズーリ、アイオワ、インディアナの 4 つの州に集中しています。

この問題に対処するには、石炭灰を「高地で乾燥した」埋め立て地に移す必要があるとレーン氏は語った。しかし、イリノイ州ワキガンにある石炭火力発電所のような施設は、地元社会からの抗議にもかかわらず、代わりに石炭灰に蓋をして監視することを計画している。

石炭灰事件を担当したアースジャスティスの弁護士ジェニー・カッセル氏は、「これは非常に緊急の問題だ。閉鎖が必要であり、閉鎖は現実に起きているからだ」と語った。「そして、いくつかの場所では、問題を軽減しない形でそれが起こっています。」

このゆっくりとした危機は全米の地域社会で発生しているが、気候変動による地下水上昇による汚染物質の拡散を食い止めるために、どこでも実施できる共通の措置がいくつかある。ヒル氏は、政府機関や地方自治体が講じるべき最も重要なことの一つは、特に大雨の数日後や満潮時などの「地下水が最大になる瞬間」の監視を強化することだと述べた。現在、サンプリングの頻度が非常に低いため、汚染の動きを捉えることができない傾向にあります。

「雨や潮の干満に関係のないサンプリングですべてを平滑化するのではなく、サンプリングを行って最大のリスクを捉えようとする方法はある」とヒル氏は語った。「理想的には、地元の人々がサンプリングに参加して、自分たちの近所で何が起こっているかを知ることができるように支援したいと思います。」

ただし、理解には行動が伴わなければなりません。政府機関は、気候変動とその影響に対処するための広範な措置を講じるとともに、汚染者が有害な場所に単に蓋をして最善の結果を期待するのではなく、確実に浄化する必要がある。

バージニア州の沿岸研究者であるミッチェル氏は、当局がこうしたデータセットを活用して地下水の上昇にもっと積極的に対処することを期待している。

「環境の変化に関連する問題について話すとき、圧倒されたり憂鬱に感じられることがあると思います」と彼女は言いました。「しかし、重要なことは、将来について良い情報が得られれば、より良い意思決定ができるということだと私は本当に思います。」

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