参考までに:なぜ塩水はハリケーンの被害をそれほど悪化させるのでしょうか?

参考までに:なぜ塩水はハリケーンの被害をそれほど悪化させるのでしょうか?

サンディは今週、ニューヨーク市の地下鉄システムを麻痺させ、停電、配電盤の損傷、老朽化し​​たトンネルインフラへの大量の雨水流入を引き起こした。当局は、地下鉄が通常に戻るまで数日かかると見積もっており(一部の路線はすでに運行を再開している)、同様の災害に関する2011年の調査では、さらに長く、最長で数か月かかる可能性があると示唆されている。問題の大きな原因は?塩分だ。

暴風雨と違って、ハリケーン(またはサンディが格下げされたスーパーストーム)は、子供が浜辺で砂をすくうように、海や河口から塩をすくい上げます。汽水(塩辛いが極端に塩辛いわけではない)と海水(塩分濃度約35ppm)が淡水と混ざり、高潮によって内陸に運ばれます。その水が岸に押し寄せると、塩分を含まない水よりも被害が大きくなり、特に電子機器に接触すると(サンディの場合のように)被害が大きくなります。

なぜか?それは、塩がほとんどすべてのものと悪反応を起こすからだと、環境コンサルティング会社 Applied Ecological Services, Inc. の創設者で、 『Restoring Ecological Health to Your Land 』の著者である Steven Apfelbaum 氏は言います。塩には、鉄、鋼、亜鉛、コンクリート、電線絶縁体など、人工環境のほぼすべての構成要素と反応し、その組成を変える化学的性質があります。塩は電気を送る電線を腐食させるだけでなく、それ自体が電荷を伝導するため、安全絶縁体を摩耗させて停電を引き起こしたり、偶発的な感電の可能性を高めたりする可能性があります。塩で覆われた金属も衝撃を伝える可能性があります。

短期的には、それは大きな安全上の問題を意味します。私たちはすでに停電や大規模な清掃作業を経験していますが、その少なくとも一部は塩によって引き起こされました。

長期的には、おそらくそれほど長くはないだろうが、「数週間、数ヶ月、あるいは数年」とアプフェルバウム氏は言う。インフラに深刻な腐食被害をもたらす可能性がある。「基本的に、塩は分子結合を破壊し、分解を始めます」とアプフェルバウム氏は言う。「そのため、通りや建物、歩道や道路が弱くなる可能性があります。」 コンクリートを剥がすには、削岩機よりも塩のほうが効果的である。通常は強固なコンクリートの化学結合が、ナトリウムイオンによって時間とともに破壊される可能性がある。これは閉鎖された地下鉄だけでなく、街全体でも問題だ。アプフェルバウム氏は、高潮によって海岸から4分の1マイル離れた場所まで海水が吹き飛ばされた生態学的調査を行ったことを思い出す。

また、清掃作業も複雑になる。アプフェルバウム氏によると、通常、洪水の修復は(比較的)水と残骸をポンプで汲み出すのと同じくらい簡単かもしれない。しかし、塩は別問題だ。まず、真水を使って塩を洗い流してから、適切にポンプで汲み上げて水を検査しなければならない。そして、そのすべてが刻々と過ぎていく時間の中で行われる。「ここでのリスクは時間です」と同氏は言う。「これを完了するのに何週間もかかると、腐食性が時間とともに増します。」塩を使わない従来の洪水は、地下鉄のあらゆる霧雨が全面的な洪水に変わるのを防ぐ内蔵の浸水防止対策で内部的に処理できる。しかし、インフラ建設、設計、コンサルティング会社HNTB Corp.のトンネルサービス会長ナスリ・ムンファ氏は、この嵐は「予測できる範囲をはるかに超えていた」と言う。

さらに、例えば埋められていない道路の穴など、既存の問題は傷口に塩を塗ることでさらに悪化する。108年の歴史を持つ地下鉄システムは、定期的なメンテナンスにもかかわらず、そのような問題が忍び寄るには十分な時間があった。

そして、塩水の急上昇に備えることは本当に不可能だとムンファー氏は言う。特に効果的に塩水の急上昇を止めたり遅らせたりする設備はなく、雨水を防ぐことができなかったのに塩水の急上昇を防げるものは何もない。「そんなものは存在しない」

何らかの材料(ムンファー氏の言葉を借りれば「塩を吹き飛ばす」もの)がなければ、塩害を防ぐ唯一の方法は、地下鉄のインフラを徹底的に改修して気密性を保つことだ。そうした改修がどのようなものになるかについてはいくつかアイデアがあるが、かなりの費用がかかる。洪水を防ぐだけで数十億ドルかかる可能性がある一方で、換気口の格子を上げるなどの小規模な改修なら、はるかに安価に済むかもしれない。サンディの除去にはすでに多額の費用がかかっており、初期の予測では経済損失は1日あたり最大100億ドルに上るという。そのうちどれだけが塩の直接的な影響なのかを言うことは不可能だが、東海岸史上最大かつ最悪の嵐の一つが、私たちが夕食にかけた小さな白い粒子によって悪化したことは間違いない。

<<:  南極の氷の中で暗黒物質の手がかりを探す科学実験

>>:  Q+A: SpaceX のエンジニア、ギャレット・ライスマンが語る、世界で最も安全な宇宙船の建造

推薦する

遠く離れた宇宙人は月を見て地球上の生命を発見できるかもしれない

生命が繁栄するのに必要な水、大気、ちょうどよい温度、岩石の表面を持つ太陽系外惑星は数多くあるかもしれ...

参考までに:宇宙で花火を打ち上げると何が起こるでしょうか?

酸素がほぼゼロの環境で花火を打ち上げることはまったく可能だと、カンザス州立大学の化学者でロケット愛好...

珍しいハエの種が偽のシロアリの頭をかぶって巣に侵入

自然界にはいたずら好きの生き物があふれている。アフリカヒナギクはハエの真似をして本物の昆虫を騙し、交...

地球が丸いとわかる10の方法

モリエル・ショットレンダーはウィキメディア財団のソフトウェア エンジニアです。この記事はもともと20...

科学者らは50年ぶりに新たな月の岩石を発見した

冷戦後初めて月の岩石と土が運ばれたことで、月の太古の昔に厳しい表面状況が続いていた痕跡がすでに明らか...

BeerSci: ビールの色はどうやって決まるのか

このコラムを読む前に、遅ればせながら誕生日ビールを開けてみることをお勧めします。透明なグラス(パイン...

スピノサウルスの骨は、このとげのある恐竜が水上スポーツを楽しんでいたことを示唆している

9000万年以上前、ティラノサウルス・レックスと同程度のサイズの恐竜が獲物を探して浅瀬を泳いでいたと...

スミソニアン博物館が45億年前の小惑星ベンヌの極小サンプルを公開

11月3日、スミソニアン国立自然史博物館は、小惑星ベンヌの破片を初めて一般公開した。このサンプルは、...

何でも聞いてください: 木で宇宙船を作れますか?

「強度の点では、木材はかなり優れています」と南カリフォルニア大学の宇宙飛行学教授マイク・グラントマ...

私たちの生涯における最後の金星の太陽面通過が他の惑星の発見にどのように役立つか

明日、世界中の天体観測者は、過去 5 世紀でわずか 7 回しか見られなかった不思議な光景を空から見上...

地球の磁場の音を聞くとしたらどんな感じになるのか

不気味な季節の終わりが近づくにつれ、宇宙の氷のように冷たく暗い音は、耳をすませば誰にでも、さらに恐ろ...

シェアする幼稚園児は長期的には成功するかもしれない

研究者や親たちは何十年もの間、子どものどんな特質が幸せで成功した人生につながり、どんな特質が暗い未来...

ミイラ化したアンキロサウルスは恐竜の最後の食事の貴重な一面を垣間見せてくれる

現在のカナダで発見された装甲恐竜のミイラは、古生物学者に1億1千万年前に生息していた草食動物の食習慣...

参考までに:エクスタシーは純度が高いほど安全ですか?

昨年の夏、ブリティッシュコロンビア州の保健当局トップが、エクスタシーとして販売されている合成アンフェ...

スコットランドの化石は科学者がトカゲの系統樹の空白を埋めるのに役立っている

トカゲと恐竜は地球上で一緒に闊歩していたが、トカゲは中期ジュラ紀に登場した比較的新しい動物の 1 つ...