「海水逆流」が注目の検索ワードとなっている。川から海に流れ込む水はなぜ「逆流」するのでしょうか？

最近、天津浜海新区、河北省唐山市、遼寧省営口市、盤錦市、江蘇省南通市、連雲港市など多くの沿岸地域で突然の海水の逆流が発生している。一部の道路、コミュニティ、車両が浸水し、家屋が浸水し、公共交通機関が停止するなど、地域住民の生活に大きな支障が生じています。住民の中には、今回の高潮はここ数十年で最大で、潮の大きさは予想外だったと言う人もいる。

突然の高潮は非常に驚きで、「海水逆流」という言葉はすぐにインターネット上でホットな検索ワードになった。これは一体何の災害なのでしょうか？

2024年10月21日、遼寧省盤錦市で海水の逆流が発生（写真提供：新華社）

01海水逆流の不思議な現象

川は東に流れ、すべての川は海に流れ込みます。これは永遠の自然法則です。しかし、特定の条件下では、川の水が逆流したり、海水が逆流したりすることがあります。

海水逆流とは、その名の通り、本来は淡水が主体である河川に海水が侵入し、内陸部にまで浸透する現象です。この現象は通常、川の河口で発生します。海水の逆流が起こると、もともと澄んでいた川の水が突然塩辛くなり、沿岸部の一部が海水に浸かってしまい、地元の農業用水や住民の飲料水、生態環境に深刻な影響を及ぼします。

実際、この現象は沿岸地域では珍しいことではなく、世界中で報告されています。 2019年11月、イタリアの有名な水の都ベネチアでは、数日間の悪天候と大雨に見舞われ、水位が最大1.87メートルに達した。海水の逆流により市内の約85％が浸水し、インフラが麻痺した。 2022年2月、ヨーロッパの多くの国が嵐に見舞われ、洪水による交通の深刻な混乱や大規模な停電が発生しました。デンマークの沿岸地域は海水で浸水し、鉄道の運行は停止を余儀なくされた。 2023年9月、干ばつと猛暑が続いたため、米国ミシシッピ川の水位が過去最低水準に近づき、メキシコ湾からの海水が数ヶ月にわたって逆流し、ルイジアナ州最大の都市ニューオーリンズやその周辺地域に接近し、地元の水道システムの安全を脅かす事態となった。

2023年9月、米国のミシシッピ川で海水の逆流が発生（写真提供：新華社）

02高潮と天文潮が出会うとき

海水の逆流の発生は、多くの場合、さまざまな自然要因と密接に関係しています。その中で、高潮は海水逆流の主な原因の一つです。

高潮とは、熱帯低気圧、温帯低気圧、海上スコールライン（雷雨の集団からなる激しい対流気象の一種）などの通過に伴う強風や気圧の急激な変化が天文潮位に重なり、海面の振動や非周期的な異常な上昇（下降）現象を引き起こす現象を指します。台風高潮と温帯高潮に分けられます。つまり、台風やハリケーンなどの強い風が海を吹き抜けると、巨大な波が発生し、海水が海岸に向かって押し流されます。

天文潮（月と太陽の地球に対する複合的な引力により海水が最高潮位まで上昇する現象）があるときに高潮が発生すると、高潮と天文潮の二重の効果により海水がより高い潮位を形成し、防潮堤を突破して内陸部に侵入する可能性もあります。自然資源部が発表した「2023年中国海洋災害速報」によると、高潮はわが国で最も重要な海洋災害です。 2023年、我が国の沿岸では合計14回の高潮が発生し、そのうち7回で災害が発生しました。

今年10月20日（旧暦18日）と21日（旧暦19日）に、中国各地で海水の逆流が発生した。気象の専門家は、これは高潮と天文潮汐の重なりに関係している可能性があると考えている。天文高潮は、通常、太陰暦の新月と満月（新月と満月）の1日または2日後、つまり太陰暦の2日目、3日目、 17日目、18日目頃に発生します。これは、新月と満月のときに、太陽、地球、月の中心がほぼ一直線になるからです。この時、太陽と月の潮汐力は最も大きくなりますが、海水は流動中に粘性と慣性の影響を受けるため、海水の上昇と下降は天体の位置の変化にすぐには対応できず、1～2日遅れてしまいます。

2023年7月28日に台風ドゥスルイによる高潮が発生した際、福建省東山観測所で測定された潮位、天文潮位、高潮は時間の経過とともに変化しました。この図は、高潮と天文潮汐が重なった後、リアルタイムの潮位が大幅に上昇したことを明確に示しています。

（出典：2023年中国海洋災害速報）

2024年9月19日に撮影された銭塘江の潮汐（ドローン撮影）。銭塘江の潮の満ち引き​​を見るのに最適な時期は、毎年中秋節の頃で、「8月18日の潮の満ち引き​​は世界で最も壮観である」と言われています。 （写真提供：新華社記者 江漢）

03津波は巨大な波を生み出す

津波は海水の逆流を引き起こす可能性があるもう一つの極端な自然災害です。津波は、月や太陽の重力によって生じる風や潮流によって発生する通常の波とは異なります。これらは通常、海底地震、火山噴火、または海底地滑りによって引き起こされます。これらは、非常に速い速度で海中に広がる巨大な波を発生させ、大量の海水を海岸の陸地に流し込み、海水の逆流を引き起こします。津波は、時には巨大な波を繰り返し押し寄せたり引いたりして、沿岸地域に多大な被害をもたらすことがあります。

2022年1月14日から15日にかけて、南太平洋の島国トンガのホナハパイ島の海底火山が激しく噴火し、大規模な津波が発生しました。トンガの人口の85％が被災しただけでなく、1万キロ以上離れたチリの北海岸も高さ2メートルを超える巨大な波に見舞われ、一部の都市部では海水の逆流が発生しました。

04地盤沈下は海水侵入につながる

地盤沈下も海水逆流の重要な原因です。沿岸地域では、地下水の過剰な採取により地下水位が急激に低下し、大規模な地下水位低下漏斗が形成されます。地下水面が海面より低い場合、海水逆流（海水侵入とも呼ばれる）が発生します。

たとえば、イタリアのヴェネツィア市は海水の逆流にしばしば脅かされています。この都市は 118 の小さな島々で構成されており、「百の島の都市」として知られています。島々は大小さまざまな400以上の橋で結ばれています。 1920年代以降、ベネチア周辺の工場では大量の地下水を汲み上げており、大規模な地盤沈下を引き起こしている。この地域は今でも年間1～2mmの割合でゆっくりと沈下し続けています。約6000年から7000年前には、氷河期後期に海水が侵入し、アドリア海の沿岸平野が浸水し、この広大な湖が形成されました。現在でもヴェネツィア市街地と海がつながる入り口は3か所残っており、多くの島が逆流した海水に水没していることが多い。

05 気候変動により海水侵入が悪化

地球温暖化による海面上昇も海水侵入を悪化させている。自然資源部が発表した「中国海面水位速報2023」によると、中国沿岸全体の海面水位は上昇傾向が加速している。 1993年から2023年まで、中国沿岸部の海面上昇率は年間4.0mmで、同時期の世界平均の年間3.4mmを上回っている。気候変動や海面上昇の累積効果など、複数の要因の影響を受け、地下では海水侵入として現れ、その中でも河北省北部、山東省、江蘇省南部の沿岸に沿った一部の監視区域では深刻な海水侵入の程度が悪化しています（深刻な海水侵入の基準は塩化物イオン含有量>1000 mg/Lです）。地上では、塩水侵入として現れます。つまり、潮が到達できる川の部分では、満潮時に海水が上流に流れ込み、その流れと水位は潮の影響を受けるのです。

さらに、気候の干ばつが続くと海水の逆流も起こる可能性があります。 2024年3月18日のCCTVファイナンスチャンネルの報道によると、気候温暖化、世界的な海面上昇、干ばつ気候により、ベトナムの多くの地域で海水逆流の問題に直面している。中でもメコンデルタ地域は最も深刻で、土壌の塩性化が進み、漁業も大きな損失を被っている。

06海水の逆流を防ぐ方法

沿岸地域への海水逆流による被害は多面的です。沿岸住民の家屋、水道、電力、交通、港、埠頭などのインフラに損害を与え、人々の生命と財産を脅かすだけでなく、地元の生態環境にもダメージを与え、土壌の塩化、湿地の劣化などの問題を引き起こします。海水逆流の脅威に直面し、我々は防衛・対応能力を強化するために一連の措置を講じる必要がある。

最初のステップは防波堤建設を強化することです。防波堤は海水の逆流に対する第一の防衛線です。オランダや日本などの沿岸国では、波の侵入を阻止するために海岸に高さ10メートル以上の防水ダムを建設したり、津波によってもたらされた大量の海水を誘導するために洪水調節溝やゲートを建設したりしてきましたが、これらの工学的対策は通常、非常に高価です。

2つ目は生態系回復プロジェクトを実施することです。マングローブや葦などの耐塩性植物を植え、湿地生態系を回復することで、沿岸地域の生態学的防御能力を向上させることができます。これらの植物や湿地は大量の水と塩を吸収して蓄えることができるため、海水の逆流が内陸部に与える影響を軽減することができます。

さらに、沿岸地域の地下水の動的監視を強化し、各地域の水文地質条件に応じて沿岸地域の地下水汲み上げ量を厳しく制御したり、地表水を遮断したり地下貯水池を建設したりして地下の淡水涵養量を増やし、淡水帯水層の水位を上昇させたりすることで、海水が陸上の地下水に浸入するのを抑制することができる。

著者：

劉 漢斌、山西省石炭地質局上級エンジニア、地質学博士

馬志飛は地質学と地理学の人気科学ライターであり、北京科学技術普及協会の会員である。

制作：中国科学普及協会

参考文献:

[1] 地球科学辞典編集委員会.地球科学辞典（基礎分野編）[M]。北京：地質出版社、2006年1月。

[2] 天然資源省2023年中国海洋災害速報。 2024年4月。

[3] 天然資源省中国海面速報 2023。2024 年 4 月。