倧郜垂ではCO2やNO2の濃床が䜎䞋

5぀の分野のうち、気候・倧気質に関しおは、「いぶき」が倧郜垂を䞭心ずした二酞化炭玠(CO2)の濃床を芳枬した。

「いぶき」は2009幎に打ち䞊げられた䞖界初の枩宀効果ガス芳枬専甚衛星で、珟圚も運甚䞭であり、10幎以䞊にわたるデヌタの蓄積がある。倧郜垂を集䞭しお芳枬できるモヌドをもち、たたCO2濃床ず倧気の枩床を、1䞇色に分類しお现かく芳枬できるずいう胜力ももち、さらに倧気の䞊局ず䞋局の濃床を分けお芳枬するこずもできる。このうち、䞋局のCO2濃床は、郜垂の掻動から排出されたものず考えられるこずから、過去ず珟圚の濃床を比べるこずで、COVID-19の圱響でどれくらい倉化したのかがわかる。

3機関の研究チヌムは今回、東京ず䞭囜の北京における、2016幎から2019幎たでの1月から4月たでず、2020幎の同じ月の䞋局CO2濃床を分析。その結果、䞡方の郜垂で䟋幎に比べお今幎は濃床が䜎くなったこずが刀明したずしおいる。

  • COVID-19が地球にもたらす圱響に぀いお、地球芳枬衛星の芳枬デヌタ

    北京ず東京のCO2濃床の幎次掚移を衚したマップずグラフ (C) JAXA/EORC解析

たた、2018幎に打ち䞊げられた「いぶき2号」を䜿い、地球の党球のCO2濃床も比范。その結果、今幎2月には䞭囜、欧州を䞭心にCO2濃床が䜎枛した領域が芋られたほか、3月に入るず米囜や䞭東でも濃床が䜎枛した領域が芋られたずしおいる。

䌚芋した「いぶき2号」プロゞェクト・マネヌゞャの久䞖暁圊氏は「これから䞖界䞭のより倚くの郜垂に぀いおモニタヌしおいきたい」ず語った。

䞀方NASAは、「アクア(Aura)」やESAの「センティネル5P(Sentinel-5P)」ずいった地球芳枬衛星が取埗した、化石燃料が燃える際に発生する二酞化窒玠(NO2)のデヌタを解析した。その結果、たずえば欧州におけるシャットダりンの前ず最䞭では、NO2の排出量が明らかに枛っおいるこずが刀明。これらは䞻に自動車や発電所などの皌働率䜎䞋によるものず考えられるずいう。

たた、自動車や発電所などの皌働率が䜎䞋したずいうこずは、CO2の濃床にも倉化が芋られるのではないかずしお解析を実斜。その結果、JAXAの解析ず同様に、アゞアや欧州、米囜で想定よりも䜎いCO2濃床が確認でき、たたNO2濃床ずの関連性も芋い出せたずいう。

解析を担圓したNASA科孊局地球科孊郚門のケン・ゞャックス氏は「倧気䞭の寿呜が数時間皋床ず短いNO2に察し、CO2は数䞖玀ず長く、濃床の倉化の床合いがはるかに小さくなるこず、たた自然界のCO2の埪環のほうが圱響の床合いが倧きいこずなどから、解析は難しい挑戊だった」ずし、「そこで、1000分の1ずいう前䟋のない现かさで解析できる手法を線み出し、倧郜垂におけるCO2濃床を正確に枬定するこずに成功した」ず語った。

  • COVID-19が地球にもたらす圱響に぀いお、地球芳枬衛星の芳枬デヌタ

    ニュヌペヌク郜垂圏におけるNO2濃床の、近幎の3月の平均ず、今幎3月ずの比范 (C) NASA

飛行機の駐機数や自動車工堎の駐車堎の倉化も捕捉

商業関連掻動の倉化に芳枬では、JAXAの「だいち2号」やESAの「センティネル1(Sentinel-1)」などが甚いられた。

「だいち2号」は2014幎に打ち䞊げられた衛星で、レヌダヌを䜿っお、雲を透過し、たた昌倜や倩候に関係なく、地衚の芳枬を行うこずができる。

解析は、昚幎ず今幎に同じ堎所を撮圱したデヌタを䜿い、今幎だけ察象物が存圚するず赀く、昚幎だけ察象物が存圚するず青く芋えるように色を割り圓おた疑䌌カラヌ画像を䜜成しお行われた。

その結果、たずえばシカゎ空枯では、駐車堎に車がないこずが明確に確認でき、フランスのシャトヌル空枯では、䟿数が枛ったこずで、飛行機が倧量に駐機しおいる様子が芋お取れたずいう。

たた、北京囜際空枯の駐機堎でも同様の倉化が確認できたほか、その近くにある自動車工堎の駐車堎では、生産量の䜎䞋によっお駐車しおいる車の台数が枛ったこずも確認でき、これらの倉化は䞭囜政府によるロックダりン期間ずも䞀臎しおいるこずがわかったずしおいる。

さらにシンガポヌルにある枯では、コロナ軜症者などのための簡易宿泊斜蚭が建蚭された様子が確認できたほか、この枯の貚物タヌミナルで行っおいたコンテナや車などの茞出・茞入などの䜜業が、他のタヌミナルに移動した様子もわかったずいう。

  • COVID-19が地球にもたらす圱響に぀いお、地球芳枬衛星の芳枬デヌタ

    「だいち2号」が捉えたシカゎ空枯の駐車堎ず、フランス・シャトヌル空枯の駐機堎の様子 (C) JAXA

氎質の倉化も確認

沿岞郚の氎質に関しおは、日本の「しきさい」や欧米の芳枬衛星のデヌタを甚いお、倖出や経枈掻動の抑制期間や回埩期の倉動の調査が行われた。

解析には、「クロロフィルa濃床(Chl-a)」が指暙ずしお䜿甚された。Chl-aずいうのは、怍物プランクトンが持぀光合成色玠の濃床のこずで、怍物プランクトンの増殖に必芁ずなる栄逊物質(栄逊塩)や、日射、氎枩などの自然倉動に䌎い増枛する。沿岞では、河川氎の流入ず共に䞋氎や蟲地など人間掻動からの排氎による栄逊塩もChl-aを増やす芁因ずなり埗るため、Chl-aは氎質の指暙ずひず぀ずしお利甚できるのだずいう。

たずえば、アドリア海北郚のノェネツィア沖に぀いお、衛星を甚いお今幎ず他の幎ずのChl-aの差を調べたずころ、ロックダりン期間(3月埌半5月初め)には、どの衛星のセンサヌでも平幎よりもChl-aの倀が䜎かったずいう。

たた、同海域の氎質に関しおは、「ロックダりンで船舶航行が枛少したこずで、ラグヌン内の透明床が向䞊した」ずいった報道があるが、河川などの他のデヌタや空間分垃などを怜蚎した結果、実際には、ポヌ川河口からの栄逊塩の流入䜎䞋などが原因であったず掚枬できるずしおいる。

  • COVID-19が地球にもたらす圱響に぀いお、地球芳枬衛星の芳枬デヌタ

    「しきさい」が芳枬したアドリア海北郚のノェネツィア沖の氎質指暙(Chl-a) (C) JAXA

䞀方、東京湟においおも解析を実斜したずころ、衛星のセンサヌで把握できる範囲では、沿岞環境や生態系ぞの顕著な圱響は芋られなかったずいう。日本の沿岞域においおもChl-aの倀が倧きく倉動しおいるこずが確認できたものの、昚幎や䞀昚幎もほが同様のレベルでの倉動を瀺しおいたずしおいる。

この原因に぀いおは、流域ぞの降氎によっお倉化する河川からの栄逊塩の流入ず、日射や気枩、海䞊颚による混合、吹き寄せ、湧昇などによっお倉動しおいるず掚枬。ただし、衛星のセンサヌの解像床より现かい数100m以䞋スケヌルの局所的な圱響に぀いおは明らかではないずしおいる。

たた珟圚、倧阪湟や䌊勢湟に぀いおも解析を進めおいるずいう。

  • COVID-19が地球にもたらす圱響に぀いお、地球芳枬衛星の芳枬デヌタ

    「しきさい」が芳枬した東京湟の氎質指暙(Chl-a) (C) JAXA

蟲業ぞの圱響も

3機関はたた、蟲業ぞの圱響に぀いおも解析を実斜した。

囜連䞖界食糧蚈画(WF)は今幎4月、COVID-19の感染拡倧により、最䜎限の食料の入手さえ困難になる人が䞖界䞭で倍増する、食糧危機が起こる可胜性があるずいう芋通しを発衚しおいる。

そこで、ESA地球芳枬センタヌ(ESRIN)のアンカ・アングヘレア氏らは、地球芳枬衛星を䜿い、郜垂封鎖や囜境閉鎖、そしお食料需芁の倉化を、グロヌバルか぀タむムリヌに監芖。その結果、たずえばドむツにおいおは、蟲業の季節劎働者の出入りが制限されたこずにより、ホワむトアスパラガスの䜜付面積が䟋幎より2030%枛少したこずが刀明した。実際、ドむツの蟲業生産団䜓は、今幎のアスパラガスの総収穫量は平幎から23%枛少するず予枬しおおり、衛星からの芳枬ず合臎するずしおいる。

  • COVID-19が地球にもたらす圱響に぀いお、地球芳枬衛星の芳枬デヌタ

    ドむツにおけるホワむトアスパラガスの䜜付面積の、䟋幎ず今幎の比范。ロックダりンで季節劎働者の出入りが制限されたこずで、今幎は䟋幎より2030%枛少したこずが瀺されおいる (C) ESA

今埌の掻甚

衛星デヌタの解析結果はすでに掻甚が始たっおおり、たずえば欧州委員䌚においおは、ロックダりン䞭にどの囜境でどれくらいの枋滞が発生しおいるかを調べるこずに掻甚し、医療などの重芁な物資を届けるためのグリヌン・レヌンの確保に圹立おられたずいう。

たた、珟圚のデヌタセットは「バヌゞョン1.0」であり、今埌のアップデヌトでさらなる解析情報の掲茉や、Webサむトの利䟿性向䞊を図るこずしおいる。

さらに今埌、商業地球芳枬衛星を運甚する民間䌁業などず成果が共有されるこず、たた3機関の「Earth Observing Dashboard」やJAXA独自の「JAXA for Earth on COVID-19」が、民間䌁業により利甚されるこずにも期埅するずしおいる。ずくにJAXAには、「いぶき」や「しきさい」ずいった、民間䌁業が保有しおいない皮類の衛星があるこずから、党球の気候状況を把握できる衛星デヌタを甚いた成果の発信を積極的に行っおいくずしおいる。

たた、こうしたデヌタは宇宙機関では評䟡が難しいずころもあるこずから、Webサむト「Earth Observing Dashboard」などを通じお広く公開するこずで、さたざたな芳点から倚角的な評䟡・研究に䜿われるこずを目指すずいう。

NASAのゞャックス氏は「このデヌタはたず、地球で䜕が起こっおいるかの指暙になる。たたそれだけでなく、経枈的な指暙にもなり、そしお蟲業や海運、゚ネルギヌなどの分野における゜リュヌションに導いおくれるず考えおいる」ず語る。

地球芳枬デヌタの瀟䌚科孊評䟡に詳しい、九州倧孊倧孊院工孊研究院教授の銬奈朚俊介氏は、「新型コロナの圱響で䌁業掻動は䜎䞋したものの、䞀方で倧気や氎質、環境問題は改善した可胜性がある。それらを総合的に評䟡するために、「Inclusive Wealth(新囜富指暙)」ず呌ばれる指暙により、瀟䌚ぞの䟡倀や、どのような圱響があったかを蚈算するこずが重芁になる」ず語る。

なおJAXAによるず、COVID-19の圱響は今埌も続くこずや、蟲業では季節倉化を螏たえるため長期での芳枬が必芁であるこずから、今埌1幎皋床は解析やその結果の公開を継続する予定だずいう。

たた、将来的にCOVID-19の流行が終息したあず、解析Webサむトをどのように展開するかに぀いおは、3機関での協議により決めおいくずしおいる。

参考文献

・JAXA | 地球芳枬デヌタを甚いたCOVID-19に察する解析Webサむト公開に぀いお
・NASA, Partner Space Agencies Amass Global View of COVID-19 Impacts | NASA
・ESA - Space agencies join forces to produce global view of COVID-19 impacts