「ゆっくりとした水」は、小さな岩壁を一つずつ崩しながら、南西部を変える可能性がある

ヴァラー・クラークとジョサイア・オースティンが 1980 年代にアリゾナ州南部のエル・コロナド牧場に引っ越したとき、季節の雨は土壌に浸透せず、小川や流域を通り抜けて流れ込み、地中深くまで浸食していました。浸食によって道路が通行不能になったため、2 人は隣接する流域に岩をいくつか置きました。この小さな構造物は意図したとおりに機能し、水の流れを緩め、土を捕らえ、はるか昔に絶滅した植物の復活を促しました。クラークとオースティンは、乾燥地帯で水を管理する先住民の技術を本能的に再現したのです。

最終的に、2人はチリカワ山脈にある1,800エーカーの土地を流れる、干上がったことの多いターキークリークの支流に、約2万個の小さな岩の障壁を設置した。数回のモンスーンシーズンで、年間を通じて構造物から水が染み出し、クリークの通路は植物で緑に染まった。下流の土地所有者は、クラークとオースティンが「自分たちの」水を独占していると主張し、疑念を抱いた。しかし、米国地質調査所の物理学者ローラ・ノーマンが2013年に水の流れを測定したところ、障壁は鉄砲水を抑えて乾季まで水供給を延長するだけでなく、川の水量を28％も増加させたことがわかった。

現在、南西部は「大干ばつ」に見舞われている。過去 1,200 年で最悪の干ばつかもしれない。米国 7 州とメキシコの 4,000 万人以上の需要を満たすコロラド川の平均流量は、前世紀に比べて 19% 減少している。気候変動により、この地域の水問題はさらに深刻化していると科学者らは言う。しかし、干ばつは供給と人間の需要のギャップによって部分的に決まるが、現時点では需要が地域の供給を上回っている。さらに、都市の無秩序な拡大、産業林業と農業、集中的な牛の放牧、水管理のために使用するコンクリート インフラなど、私たちの開発選択が、川の自然システムと回復力を弱めている。

現代の開発は、湿地、氾濫原、山の牧草地、森林など、水の流れが遅くなる場所を消し去る傾向があります。これらの生態系は、高水流を吸収し、洪水を防ぎ、地下に水を移動させて地下水位を上げます。健全な地下水システムは、乾季に小川、湿地、川に水を供給し、土壌と植物に水分を与えるため、山火事で燃えにくくなり、大気中に水を放出して雨を降らせることができます。しかし、過去 3 世紀にわたって人類は世界の湿地の 87 パーセントを排水または埋め立て、河川の 3 分の 2 の流れを遮断し、1992 年以降、舗装された都市の土地面積を 2 倍にすることで、水循環を劇的に変えてしまいました。全体として、私たちは世界の土地面積の 75 パーセントを住宅、農業、産業用に転用してきました。

クラーク氏とオースティン氏の土地管理への取り組みは、こうした悪影響を逆転させる一つの方法を示しており、この戦略は現在、南西部とメキシコ北部に広がっています。彼らの川床構造と、その利点に関するノーマン氏の詳細な研究が相まって、USGS は、米国とメキシコの政府機関、非営利団体、民間地主、科学者、修復専門家のグループであるスカイ アイランド修復共同体の共同設立に至り、数千もの緩流構造物を建設しています。

乾燥地河川の自然インフラ（NIDS）と呼ばれるこれらの構造物には、ビーバーダム、人間版ビーバーダム、一枚岩ダム、チェックダム、丸太ダム、漏水堰、土手、蛇籠などがある。適切な介入は、特定の場所の幅と傾斜、近くの自然素材、およびその他の要因によって異なる。いくつかは名前に「ダム」が含まれているが、これらの構造物はコンクリートの水力発電ダムのように下流の流れを遮断せず、単に流れを遅くするだけだ。水を保持するためではなく、意図的に漏水させて水を溜めておく。「これらはまったく異なる獣です」とノーマンは言う。

彼女と彼女の同僚は、二酸化炭素を貯留し、洪水、水不足、汚染、熱、浸食、ほこり、野生生物の減少、食糧不安を軽減する上でのNIDSの有効性を記録してきました。これらの介入は、河川と氾濫原を再接続するための堤防のセットバック、森林と草原の回復、絶滅寸前まで狩猟されたビーバーの復活支援と相まって、コロラド川流域全体の水供給を高めるのに役立つ可能性がある世界的な「スローウォーター運動」の一部です。

グランドキャニオンの縁では、水の万能性が明白です。1マイル下にある反射する曲がりくねった線は、何百万年もかけて岩に自然の大聖堂を彫り出しました。しかし、欧米文化はその力を挑戦と解釈し、制御しようとしました。人間の必要性という点からのみ見ると、水は脅威または商品と見なされます。米国政府と西部の3つの州が関与するコロラド川に関する新しい10億ドル規模の取引はその一例にすぎません。しかし、それが人々の水との関わり方の唯一の方法ではありません。北米の多くの先住民グループを含む他の文化では、水を友人または親戚として認識しています。その観点からすると、水に対する権利には、水だけでなく、水と関係のある多くの要素や生物（土壌、岩、微生物、昆虫など）を管理する責任が伴います。

土地を水域に戻すという選択は、一部の人にとっては無駄に思えるかもしれない。しかし、乾燥地を湿地（スペイン語でシエネガ）に戻すことで、クラーク氏とオースティン氏は、健全な緩流水システムが、人間が破壊したデリケートな砂漠の景観を修復できることを示した。

病んだ土地

3月上旬、猛烈な暴風雨でサワロが揺れ、低地砂漠に雪が降った翌朝、私はノーマンと一緒にツーソンから南へ車で向かい、エルギンとソノイタの小さな村落を通過した。ソノラ砂漠のサワロとパロベルデの木々を後にし、サカトングラスの大きな房と草を食むプロングホーンが点在するチワワ砂漠に入った。約2万8000エーカーのババコマリ牧場で、私たちはサンペドロ流域の水路を歩いた。黒いカウボーイハット、ハイキングブーツ、厚手のラングラー作業用ジャケットを着たノーマンは、土壌サンプルを採取するために仲間の研究者と待ち合わせをしていた。水路にはいくつかの蛇籠と丸太構造物があり、8年前にスカイアイランド修復共同体に属する非営利団体ボーダーランズ修復によって設置された。

蛇籠は金網の容器に岩を詰めたものです。NIDS の他の介入よりも巧妙に設計されていますが、それでも目立ちません。通常、谷底で使用され、川岸の側面の奥深くに固定されます。丸太構造の木片は 6 ～ 12 インチの間隔で並べられ、川床に垂直に押し込まれます。蛇籠は、水が地下に流れ込むのを助け、川に「乱雑さ」を作り出して水の流れを遅くし、堆積物を捕らえ、生息地を作り出すことを目的としています。両方の特徴は意図どおりに機能しました。閉じ込められた堆積物が川床を上昇させ、サカトン グラスなどの新しい植物が根付くようになったため、蛇籠の一部はほとんど見えません。

ボーダーランズ リストレーションの創設者ロン プリアム氏は、クリントン政権下で内務省に勤務し、ジョージア大学で生態学を教えた。氏によると、NIDS による大きな成果、たとえば一年中水が流れる川の実現には 10 年から 20 年かかるが、浸食や植生の小さな改善なら 1 年か 2 年で実現できるという。30 年前にこうした迅速な成果を目にしたことで、クラーク氏とオースティン氏はターキー クリークやその先で型破りな取り組みを続ける勇気をもらった。

夫婦は数年前に離婚し、エル・コロナドを売却したが、クラークさんは国境の両側にいくつかの土地を所有している。牧場主や自然保護活動家と相談しながら、彼女はクエンカ・ロス・オホスという非営利団体を設立し、NIDS を建設し、他の地主や地域住民にこのやり方を指導している。クエンカはスカイ・アイランド・グループの一員でもあり、クラークさんの娘、ヴァレリー・ゴードンさんが理事を務めている。

このきつくて汚れた仕事は、クラークがニューヨークで過ごした若い頃とはかけ離れている。その後、40 代になって、彼女とオースティンはエル コロナドに引っ越した。「その風景はあまりにも斬新で美しく、私の人生の中心になりました」と彼女は言う。火、水、植物、地衣類に対する好奇心が彼女を夢中にさせた。「それまでアリを見たことがなかったんです。ここでは私が知らないたくさんの生命が営まれているんだと思いました」

その気配りは彼女にとって良いことだった。「ヴァラーは驚くべき観察力を持っています」と、長年の友人でありスローウォーターの仲間でもあるプリアムは言う。「彼女は水と野生生物の動きを理解する天才です。技術的に説明することはできませんが、物事がどのように機能するかについて直感的に感じ取ることができます。」

現在 83 歳のクラークさんは、1980 年代にエル コロナドで過ごした最初の夏を思い出す。「モンスーン シーズンがやってきて、洪水が丘陵地帯にどれほどの被害を与えているかを見て、恐怖を感じました。浸食がひどく、植物がなぎ倒されていました。『牛は何を食べているの? 石?』と尋ねたのを覚えています」。何かがおかしいと感じたクラークさんは、この地域の歴史を調べ始めた。そして、1800 年代に銅の生産に役立てるために地元の木が伐採されたことを発見した。木がなければ草が繁茂したため、入植者は大量の牛と羊の群れを連れてきたが、それらはあっという間に植物を食い尽くした。鉱業と綿花生産も打撃を受けた。その後、裸地になった土地に雨が降ると、水は地中に深い溝を掘った。

水が望むもの

クラーク氏とオースティン氏は、川の水路に岩を置いて水の流れを緩めることにより、南西部とメキシコ北部の先住民が何世紀にもわたって水の流れを緩め、干ばつを緩和し、砂漠化を逆転させるために使用してきた技術を直感的に再現した。

夫婦が最初の構造物を建てた直後、メキシコから一団の男たちが仕事を求めてエル・コロナドにやって来た。クラークは彼らに小さな岩のダムを見せた。「私は『ここは湿気が多くて草が生えている。丘陵地帯は裸地だから、同じことをしたらどうだろう』と言った。すると彼らは『うちでやっている』と言った」。何世代にもわたって、彼らはトウモロコシを栽培するのに同じような方法を使っていた。

男性たちは20年間、季節ごとに戻ってきて、丘陵地帯のターキー クリークの側溝全体に約2万個の岩石構造物を造りました。低い障壁が堆積物を捕らえ、深く根を張った草が戻ってきたため、「山々はスポンジのようになりました」とクラーク氏は回想します。「川床は小川になり、科学者たちが来て小川に魚を放しました。」

ゴードン氏は、このビジョンを最後までやり遂げるのに必要な粘り強さはクラークの性格の一部だと語る。「母は型破りな道を進んでいくのがとても得意です。挑戦を恐れません。また、他の人がやりたがらないことをするのも好きなのだと思います。」

エル コロナドに似た土着の岩石構造は、南西部全域で見ることができます。過去 10 年間、プリアム氏はアリゾナ州でボーダーランズ レストレーションが購入した土地でいくつかの岩石構造を見て、この地域でひどく浸食された他の流域とはまったく異なる様子に衝撃を受けました。「この地域の小さな支流は、ほとんど浸食されていません」と同氏は言います。「よく見ると、少なくとも 1,200 年前の古代の岩石構造が今も機能しています。」

先住民族は今日でも、さまざまな目的で緩流構造物を作り、使用しています。マイケル・コトゥワ・ジョンソンはホピ族の一員であり、天然資源の博士号を持っています。しかし、アリゾナ大学のプロフィールによると、彼の最も重要な資格は、「数千年にわたりホピ族が実践してきたホピの乾燥農業を続けている」ことです。

ホピ族は、ほとんどの先住民文化と同様に「場所に基づく社会」だとジョンソン氏は言う。彼らの住む地域では年間降水量がわずか6～10インチしかないため、彼らは土壌の水分を保つための方法を編み出した。ジョンソン氏はその方法のいくつかを説明する。

ホピ族は地形と自然の水の流れを読み取り、台地の麓に岩のダムを建設して、雨水を畑に流す。また、岩の貯留構造物を使って栄養分を含んだ堆積物を捕らえて水分を保持し、農家が肥料や灌漑なしでさまざまな作物を栽培できるようにしている。「作物には常に栄養分のある新しい土が必要です」とジョンソン氏は言う。等高線農法、つまり土地の斜面を一定の角度で横切って植える方法も、水と風の流れを緩める。別の戦略として、トウモロコシの収穫後に茎、穂軸、葉を地面に残して雪を捕らえ、雪が溶けて土壌に吸収されるようにする。

しかし、ホピ族の回復力は、一連の緩やかな水利用技術以上のものだとジョンソン氏は言う。「それは、長い間暮らしてきた場所の環境との関係性」と、それに関連する文化的信念体系によるものだ。

ホピ族の栽培者は、生産量を最大化しようとするのではなく、地形を読み取って、その年に自然が何を提供できるかを見極めます。春の植物の時期と量は「生物学的指標」として役立ちます、とジョンソン氏は言います。ホピ族の女性は特定の特性に合わせて植物を選び、さまざまな年間条件に合わせて多くの種類の種子を保管していると、ジョンソン氏は指摘します。「私たちの歴史には 200 年にわたる干ばつがありました。私たちの土地は、私たちの回復力の証です。」

伝統的な生態学的知識は西洋科学の基準に適合していないため、西洋科学はそれを正当なものとして認識するのに時間がかかっている。ジョンソンは「3,000年にわたる複製があれば、それは科学だ」と反論する。

説得力のある議論をする

林業、流域管理、リモートセンシングの専門家であるノーマン氏は、ジョンソン氏の意見に強く賛同している。しかし、自然からヒントを得た構造物は、それが先住民によって建てられたものであれ、クラーク氏やオースティン氏のようなパーマカルチャー志向の土地所有者によって建てられたものであれ、その利点が西洋の科学的手法に従って測定されない限り、正当な戦略として認められないだろうと彼女は気付いた。「私の科学は、構造物に関するこうした誤解を解くことを目的としています」とノーマン氏は言う。

彼女は、USGS の乾燥地帯集水研究を率いることに 10 年を費やしてきました。地形学者、生物学者、植物学者、水文学者と共同で取り組んだ研究により、小石やその他の自然素材を小川に散布すると、恒久的な湿地を復元・創出し、植物を再生し、二酸化炭素を貯蔵し、小川と氾濫原を再びつなぎ、地下水を補充し、川の水量を増やすことができることが証明されました。

ノーマンはロードアイランド州で育ち、その後大学進学のために西のオレゴン州に移り、大学院進学のためにアリゾナ州に移りました。彼女が初めて岩石貯留構造物に出会ったのは、メキシコのノガレスとその姉妹都市であるアリゾナ州の土地管理の悪さが環境正義に及ぼす影響を解明するために衛星データと洪水モデルを使用した博士論文の研究をしていたときでした。浸食によって微粒子の塵が空気中に放出され、人々の健康に問題が生じ、洪水によって人々が危険にさらされ、大量の堆積物によって下水道が溢れていました。国際境界水委員会と協力して構造物がこれらの問題解決に役立つ場所を特定する中で、彼女は地形の小さな変化が水の流れを変え、最終的には土地の形状と特徴を変える可能性があることに魅了されました。

それから間もなく、ノーマンはチリカワ山脈にオアシスがあるという噂を耳にした。興味をそそられた彼女は、雨が降った後にエル・コロナド牧場を訪れた。岩石構造物に巨大な水たまりが溜まり、水が流れ続けている。「自分の目でそれを見て、衝撃を受けました」と彼女は言う。

効果を測るため、彼女はターキー クリークの支流と、岩石構造のない隣接するロック クリークを比較しました。改良された流量計と降水量測定器を使用して、彼女は、この微妙な障壁によって夏のモンスーンによるピーク流量が半分に減り、秋までの基本流量が 3 ～ 4 週間延長されることを発見しました。チェック ダムによってシステム内により多くの水が保持され、その結果、下流に流れる水が 28 パーセントも増加しました。さらに、チェック ダムは年間 200 トンの土を捕らえ、水中の堆積物を浄化し、動物を引き付ける青々とした植物を育んでいます。

ノーマン氏は、処理された川の水量が増えた理由を次のように説明する。ターキー クリークの一連の湿地スポンジとは対照的に、ロック クリークは岩盤がむき出しになっている。「水が不浸透性の表面を流れて風雨にさらされると、蒸発します」とノーマン氏は言う。圧縮された乾燥した土壌も水をはじく、つまり疎水性になり、「水を怖がる」。しかし、障壁によって生命の源である液体が滞留すると、土壌に浸透する可能性がある。

「多くの実践者や牧場主は、岩石貯留構造物によってより多くの水を作り出すことができると考えていました」とノーマン氏は言う。「しかし、それを文書化できたのは素晴らしいことです。より多くの水を貯蔵し、あらゆる用途により多くの水を利用できるようになり、劣化サイクルを回復サイクルに逆転させることができました。」

ノーマンの論文のいくつかで協力してきたプリアムは、彼女の科学的厳密さがこれらの手法の幅広い受け入れにつながったと語る。「当初は、USGS でさえ懐疑的でした。しかし、証拠が蓄積されるにつれて、ローラは本当に革新的な科学者だとみなされるようになりました」と彼は言う。「ヴァラーと同様、彼女は [構造物の] 有効性に誰もあまり信頼を寄せていなかった時期を耐え抜きました。」

2021年、アメリカ水資源協会はノーマン氏に優秀賞を授与し、「彼女の研究は、実践コミュニティの急成長と、乾燥した南西部における政策実施の転換の基盤となっている」と述べた。

砂漠のオアシス

大気科学者の研究によると、コロラド川流域では、温暖化により大気の渇きが増し、土壌や植物からより多くの水分が蒸発し、時には雪が直接水蒸気に変わる可能性があるという。科学者らは、コロラド川の水量は2050年までに20～30％減少する可能性があると予測しており、川の水資源配分協定を交渉する各州は、現在よりもさらに少ない水量で計画を立てる必要がある。

しかし、ノーマン氏や水循環の回復を研究する他の専門家は、西部の乾燥化の原因は気候変動だけではないと主張している。過去 2 世紀にわたり、人間はビーバーを殺し、森林を伐採し、草原を過放牧し、堤防、水路、分水路で河川を氾濫原や湿地から遮断することで、土地を乾燥させてきた。乾燥地帯の河川における自然インフラなど、ゆっくりとした水供給介入策を西部全域に広く展開したらどうなるだろうか。土地と水の関係を修復し、砂漠化を逆転させることができるだろうか。

「はい」ノーマンはためらうことなく答えた。

昨年秋に発表された論文で、ノーマン氏と共著者らは、地域全体の復元が砂漠化を阻止できるという主張を裏付ける多くの研究をレビューした。理由の 1 つは、NIDS が局所的な湿気と冷却を生み出すことだ。ノーマン氏はフェニックスの公園で、雨が降った後 2 日間、建物の周囲の空気が最大 3 度も冷たくなることを発見した。

もうひとつの理由は、平均して陸上の雨の約 40 パーセントが土壌からの蒸発と植物からの蒸散によって形成されることです。森林が伐採され、草原が過放牧され、土壌が圧縮され、湿地や氾濫原が舗装されるにつれて、コロラド川の水循環からその水分が失われます。

被害の一部を回復するには、緩流プロジェクトを集中化するのではなく、流域全体に分散させる必要がある。介入は通常は小規模だが、洪水防止、貯水、局所冷却への影響は累積的であり、多くの屋根のソーラーパネルが大量の電気を生み出すのとよく似ている。「コロラド川流域全体が建物でいっぱいになるのですか？」ノーマンは言う。「その規模であれば、炭素隔離や大気中の水分の戻りによる気温低下によって気候に影響を与える可能性のある地域的な反応が見られるでしょう。」

こうした変化は野生動物の保護にもつながり、北米で最も生物多様性に富んだ地域のひとつであるスカイ諸島原産の動物たちにとって重要な避難場所となっている。アメリカドクトカゲ、アメリカクロクマ、マウンテンライオン、オセロット、ボブキャット、ハナグマ、ジャベリナ、キツネ、シカなど、さまざまな動物たちを保護することは、クエンカ ロス オホスの使命の一部であり、クラーク氏が土地と水を癒す原動力となっている。「ツノヒキガエルは目から血を噴き出して人を怖がらせます。この地域には実に魅力的な生き物がたくさんいるんです」。血を噴き出す目が魅力的だと考えるという事実は、彼女が土地で遭遇するすべてのものに対する情熱を象徴している。

プリアム氏を含む科学者たちは、野生動物の復活を記録してきた。彼らは、乾燥地帯の集水研究の現場であるシエネガ牧場の岩石構造物の近くで絶滅危惧種のジャガーを記録したこともある。「水があるから、動物たちがやって来るのです」とノーマン氏は言う。

彼らが追跡しているある動物は、水中に独自の基盤を築くことで有名です。ビーバーは150年前に罠猟師によって絶滅させられましたが、南アリゾナに戻ってきました。また、メキシコ北部のクラークの牧場でも発見されています。「ビーバーは乾燥した地域には定着しません」とプリアム氏は言います。「しかし、彼らが定着できる種をまく場所を提供すれば、徐々に隣接する地域を改善できます。」

運動の湧き上がり

自然に基づく解決策は、バイデン政権のインフラ整備法およびインフレ抑制法によって奨励され、米国を含め世界中で広がりつつある。しかし、洪水、干ばつ、気候変動から人間社会を守るという課題において、自然に基づく解決策は依然として重要ではないと軽視されがちである。こうした態度は、人間による水循環の混乱の規模、ひいてはNIDSのようなプロジェクトがその被害を修復するのに必要な規模を誤解していることを示している。

連邦政府はアメリカ西部の多くの土地と水の管理方法に影響を与えているため、緩流水方式を採用することで大きな変化をもたらすことができるとクラーク氏は言う。しかし、一部の連邦職員は緩流水方式を支持しているものの、今のところ、森林局、魚類野生生物局、国立公園局、土地管理局では公式の方針にはなっていない。

それでも、連邦政府機関は理解を示しつつあるとプリアム氏は言う。ひらめきの瞬間は、約 10 年前にチリカワ山脈で山火事が猛威を振るった後に訪れた。「岩石構造の流域は被害がはるかに少なく、森林局がそれに気づき始めた」とプリアム氏は説明する。同局は現在、クエンカ ロス オホスとボーダーランズ レストレーションに契約を交わし、その土地に構造物を建てようとしていると付け加えた。しかし、全体として、米国政府は資金面で近代工学に偏りが残っていると同氏は言う。一方、州政府機関は NIDS に対してはるかにオープンだ。「彼らは皆、賛同している。彼らはそれを理解している。それは自分たちのすぐ近くにあるのだ」

地元の先住民コミュニティは、自然の成り行きに細心の注意を払うことで何ができるかを示してきた。「私たちにとって水はまさに命です」とホピ族の農民ジョンソンは、その姿勢を、水は商品であると考える支配的な社会の考え方と対比して語る。「人々は私たちと水との関係からあまりにもかけ離れているため、その複雑さを理解できず、何度も同じ間違いを繰り返しているのです。」

ジョンソン、クラーク、オースティンのような個人が水系を癒す方法を実証し、ノーマンやプリアムのような科学者が水系の複雑な仕組みを記録しているように、私たちは水との関係を改善できるかもしれません。南西部の水不足に対して、ダム、導水路、淡水化プラントなどを通じて他の場所からより多くの水を取り込むことが解決策であると考える人が多いですが、スローウォーター実践者は、すでにそこにある水を最大限に活用しています。ノーマンは、冗談半分で「ああ、突然魔法の水が現れたら最高だね！」という地元の言い伝えを思い出します。スローウォーター技術の恩恵を受けている生態系を研究し始めたとき、「私たちはそれを見つけたと思う、そう思いました」

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