写真説明: センチネル2号が撮影したガーナ・ボルタ川流域。

韓国とガーナが3月11日、ジョン・ドラマニ・マハマガーナ大統領の訪韓を機に、気候変動と海洋安全、デジタル分野など3分野で協力を強化することにした。両国は気候変動協力協定を通じて、気候変動への対応活動や関連技術の開発などで相互に協力し、これに向けた共同委員会を構成すると明らかにした。

ガーナは2023年9月、ボルタ川流域に集中豪雨が降り、水位調節のためアコソンボ(Akosombo)ダムとクポン(Kpong)ダムを放流したところ、数十年ぶりの最悪の洪水事態に見舞われた。ボルタ川が通るガーナ東部とガーナ首都圏地域で深刻な洪水が発生し、3万5000人を超える被災者が発生して莫大な財産被害が出た。

この洪水は単なる災害にとどまらず、楽天的な傾向のガーナ国民に大きな精神的衝撃を与えた。世界保健機関(WHO)は昨年まで、当時の洪水被害者が深刻なトラウマに苦しんでいるとして、メンタルヘルス問題の解決に向けたプログラムを運営した。

衛星サービス企業ナラスペースは13日、当時の人工衛星画像を用いて、ガーナのアコソンボダムとクポンダムの放流後にボルタ川流域で発生した洪水被害の規模と構造的特性を分析した結果を公開した。人工衛星画像は、洪水が発生した地域のリアルタイムの状況を把握し、被害評価や予測モデリングを作るのに使われる。

ナラスペースの分析チームは、欧州宇宙機関(ESA)が運用する地球観測衛星であるセンチネル-1とセンチネル-2(Sentinel-2)衛星が撮影した映像を活用した。

合成開口レーダー(SAR)人工衛星のセンチネル-1は雲を透過し、昼夜を問わず作動できるため、浸水地域の探知に活用される。電子光学衛星のセンチネル-2には、地上にある縦横10〜60mの物体を1点として認識するカメラセンサーが搭載されている。地上で反射される可視光線、近赤外線、短波赤外線など多様な光を探知する。2機の双子衛星が地球から768㎞上空を周回し、5日に一度同じ位置を撮影する。

ダム放流直後に川の面積が急増

国連の報告書によれば、2023年9月15日からガーナ南東部地域は、ボルタ川にあるアコソンボダムが放流を開始し、被害が出始めた。衛星画像が撮影した水体(川や湖、湛水のように地表を流れる水)面積の経時変化を見ると、洪水の拡散とその被害影響を分析できる。

アースペーパーのチームはSARデータを活用し、2023年のアコソンボダムとクポンダム放流の前・中・後の期間にわたり、ボルタ川流域の水体の変化を時間変化に沿って分析した。

実際に洪水が発生する直前の9月と、洪水が発生した直後の10月にセンチネル-1衛星が撮影したレーダー画像でも、川の大きさの差がはっきり現れた。変化は、上流にあるアコソンボダムとクポンダムが施設の安全と水位管理のために放流を行い始めたことで起きた。

下流に行くにつれて川幅が目に見えて広がり、水は堤防を越えて周辺の平野へゆっくり広がっていく様子が捉えられた。放流は水門管理でよく用いられる措置である。しかし下流地域では洪水被害が報告されることもある。実際、10月の放流期間にボルタ川全体の水体面積は最も大きな変化を示した。この時期、ボルタ川の水体面積はダム放流前と比べて約30.6㎢(約32.9%)増加した。

放流が中断された11月の川の面積は102㎢で、漸進的に減少したことが示されたが、完全に正常水位に回復してはいないと分析された。

分析チームは、このように水位変化が小さい理由として、氾濫原内の残留水、地下水の上昇、排水の遅延などの影響があったとみている。また、被害が短期間の浸水にとどまらず、長期的な影響を残した可能性があると評価した。

レーダー画像に表れた川周辺の低地帯

今回の洪水は、極端な豪雨と過度なダム放流の結果として発生した。ガーナは洪水と干ばつの間に置かれた「水の国」と呼ばれる。ユネスコによれば、ガーナは西アフリカ最大の河川流域の一つであるボルタ川流域を抱え、豊富な水資源を保有している。しかし一方では水不足という危機にも直面している。ある年は深刻な洪水が襲い、翌年は深刻な干ばつが訪れる。科学者たちはこのような災害の急激な変化を「気候ムチ(climate whiplash)」と呼ぶが、ガーナではこれが新たな日常になっている。

近年の洪水は繰り返し発生し、国家の環境、経済、政治的言説において構造的で重大な解決課題として浮上した。

分析チームは洪水の拡散様相を理解するため、地形条件を検討することにした。分析チームは累積降雨量、地形の傾斜と平坦度、水系(Water System)との近接性に重みを掛けて加算する方式で洪水リスクを評価した。こうして作成した洪水リスクマップを通じて、ボルタ川周辺の地形的脆弱性を評価した。

レーダー画像であるSAR衛星写真は、地形を分析するのに有利である。マイクロ波を発射し、その反射波を分析するSARは、地形の三次元的形態と微細な変化を読み取るうえで独自の強みがある。ある地域を時間差を置いて撮影した二つ以上のSAR画像で電波の「位相(Phase)の差」を分析すると、地表が数㎜単位で微細に動いたことまで検出できる。

分析の結果、ボルタ川周辺には広い低地平野が広がっており、これらの地域は川の水位が上がると水が容易に拡散し得る環境を形成する。この地域は洪水が発生すると直接的な影響を受ける可能性が高い地域とみられる。

分析チームは、洪水が河川に沿ってどのように拡散したのかをより明確に把握するため、ボルタ川を上流・中流・下流の三区間に分けて分析した。各区間で見られた川の面積変化が居住地・農耕地に及ぼす影響も併せて検討した。

ダム放流区間に近い上流では、比較的速い速度で川の面積が増加する様子を示した。放流が始まった後に河川水位が上がり、河川の曲流部や低地では水が急速に増えた。上流地域に近いアクセ(Akuse)とアスツアレ(Asutsuare)地域は、水位の上昇により住宅地と農耕地が浸水する可能性が残っていると分析された。

ボルタ川中流地域は他の場所より建物密度が比較的高い。曲流部から外側地域と低地平野では、洪水が起きると水が明確に増えることが示された。持続的な水位上昇型の氾濫の特徴と一致する。

河川流量が増加し、川の両側の氾濫原と隣接する地域であるバトル(Battor)、メペ(Mepe)、アディドメ(Adidome)、ソガコペ(Sogakope)一帯でも水が大きく増えたことが観測された。

中流地域には定着地が川に近い場所に主に広がっていた。河川が曲がりくねる曲流部周辺には建物密度が高いが、水体と空間的に一部重なる建物が確認される。これは中流区間で住宅地と農耕地の浸水リスクが相対的に大きくなり得ることを示唆する。

下流では上流から流れてきた水が集まり、河川水位の上昇が持続的に観察された。衛星データを通じ、河川周辺の氾濫原地域を中心に水体の拡張が観測された。これは放流された水が下流方向へ流れ、流量が増えたためとみられる。分析チームは「2023年のボルタ川の洪水は、大規模なダム放流が河川流域全体にどのように影響を及ぼし得るかを示す」と述べ、「単純な河川水位の上昇だけでなく、河川周辺の氾濫原と低地平野にまで立体的な影響を与えたことが明らかになった」と語った。

被害復旧・補償のために正確な観測が必要

ガーナ政府は、ダム放流で被害を受けたボルタ州トング地域の住民を支援するため、約2億ガナセディ(GH¢)、韓国ウォンで約272億ウォン規模を支援し、住宅計2803棟の建設を含む再定住政策を推進している。

特に当時の洪水で被災者は、安全であった空間を失ったトラウマに苦しんだ。相当数の被災者が不安、うつ病、心的外傷後ストレス障害の症状を経験し始めた。世界保健機関(WHO)は深刻性を認め、英国政府の資金支援を受けてガーナでメンタルヘルスおよび心理・社会的支援サービスに乗り出した。

政策対応が実質的に機能するには、当時の洪水がどこで始まり、実際にどの範囲まで拡散したのかを具体的に把握する過程が必要だ。洪水のような災害現場は、被害が広い地域で同時に発生するため、現地調査だけでは全体の影響を把握しにくい。熱帯地域では雲や雨が多く、光学衛星による観測が難しい場合が多い。SARは天候や時間を問わず地上の変化を感知でき、事象を客観的に記録する観測手段となる。

ガーナはボルタ川流域の再建過程で、ボルタ湖とボルタ川を活用した経済開発プロジェクトである24時間経済を推進している。クワメ・エンクルマ初代大統領が構想した計画を再び持ち出し、川を通じてガーナ南部と北部を物流で結び、その周辺の耕作地を大規模プランテーション農業団地に造成するという野心的な計画だ。

チェ・ゴジョ在韓ガーナ大使は「最近、首都アクラとボルタ川を鉄道で結んだのに続き、川に沿って港を建設し、ガーナ北側の国家が陸路で運んでいた貨物を船で輸送する計画が進められている」と述べた。

参考資料

ナラスペース・アースペーパー, https://ep.naraspace.com/

低コストの宇宙発射体と小型衛星技術が発展し、地球で起きる出来事をリアルタイムで見守る時代が来た。衛星は今や国防はもちろん、災害・災難監視、損害査定、産業動向分析まで多様な領域で活用されている。ChosunBizは宇宙経済時代を迎え、国内の衛星サービス企業ナラスペースと、人工衛星画像データを国防・産業・経済・社会・国際分野の報道に組み合わせて分析する「衛星で見る世界」と「衛星で見る経済」というスペース・ジャーナリズムシリーズを連載する。

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