世界的な都市水不足評価のための都市境界

なぜ都市の水域境界は誰にとっても重要なのか

都市が膨張し、蛇口が枯れる「デイ・ゼロ」が報じられる中で、基本的な疑問が意外に答えにくいまま残っています。水の観点で見ると都市は正確にはどこからどこまでなのか。本文はHydroUrbanMap（HUM）という新しい世界地図を提示します。これは明かりや高層建築だけでなく、人々と配管に沿って都市の境界をたどるものです。実際に都市の給水システムでサービスを受ける人々を中心に境界を定義し直すことで、HUMは都市の水供給がどれほど安全か、あるいは脆弱かをより明確に示します。

人口増加から“水を渇望する都市”へ

すでに世界の半分以上が都市に住んでおり、その比率は今世紀半ばまでに約3分の2に達すると予測されています。人々が都市に移ると水需要が集中し、都市は世界的な水ストレスの焦点になります。これまでの世界的研究は主に三つの方法で都市の水不足を測ろうとしてきました。グリッド単位で供給と需要を評価する方法、河川流域全体の状況を集計する方法、そして既知の水システムの事例を集める方法です。これらはいずれも盲点があります。グリッドベースのモデルは都市が周辺から水を引く様子を無視して不足を過大評価しがちです。流域全体の視点は、多くの都市が複数の河川に依存しているという事実をぼかしてしまいます。そして事例地図は、多くの場合、資料の整った大都市や裕福な都市に限られています。

配管に沿った都市境界の描画

HUMは、水研究の対象として何を都市の一部とみなすかを再定義することでこの問題に取り組みます。単純な密度の閾値や衛星画像の築造地に頼る代わりに、著者らはまず国連の公式な都市人口推計を出発点とします。これらは各国が計画やサービス提供のために都市住民をどのように定義しているかを反映しています。次に、世界のグリッド人口地図を用いて最も密集した中心から“都市マスク”を外側へ広げ、内部の人口が公式の都市総数に一致するまで拡張します。この手法は、配管給水や下水道を受ける郊外や準都市地域を自然に含めます。こうした地域は、密集した市街地だけを認める方法では見落とされることが多いのです。

近隣から遠方まで都市と河川を結び付ける

一旦これらの給水対象の都市マスクが描かれると、HUMはそれらを詳細な世界河川ネットワークと標高地図上に重ね合わせます。各都市について、著者らは都市領域を横切る主要河川を特定し、そこで水が取り入れられると最もありそうな上流の「取入口」地点と、使用済みの水が河川に戻される下流の「放出口」地点を示します。多くの都市が自らのフットプリント外から水を輸入していることを認識し、研究チームは周辺地形、概ね100キロメートル程度までの範囲で、より高い位置にある河川区間を探索して、導水路で現実的に給水可能な河川区間を探します。これらの地点は導水路の起点（aqueduct origins）と呼ばれますが、既存の配管があると主張するものではなく、都市の水供給を増やし得る物理的にあり得る外部供給源を示すものです。

新しい地図の現実検証

HUMの都市と水源の描写が信頼できるかを確かめるために、著者らはいくつかの検証を行います。多くの都市で、新しいマスク内部に含まれる人口は公式数値と極めて近く、粗いグリッドから生じるわずかなずれのみが観察されることを示しています。衛星ベースの築造地地図と比べると、HUMの都市域は通常より広く、特に水とサービスが低密度の郊外まで広がる地域で顕著です。従来の密度閾値に基づく「都市」定義と比較すると、HUMは一貫して各都市で数十万単位で多くの人々を捕捉しており、これらは水道に接続されている可能性が高いにもかかわらず従来はカウントされなかった人々です。チームはまた、HUMの河川取入口や外部供給点を実際の水施設の世界的データベースと照合します。推定位置はキロメートル単位で正確とは言えないものの、通常は同じ河川枝上に位置し、水資源計画で重要な上流–下流の関係を捉えています。

将来の水安全性にとっての意義

平たく言えば、この研究は水の観点で都市の内部に実際に「誰が」「何が」含まれるのかという単純だが重要な問いに、よりよい答えを提供します。給水対象の人口とそれらに接続する河川に沿って都市境界を描くことで、HUMは科学者、計画者、政策立案者に対して、都市がどれだけの水をどこから引けるか、そして干ばつや都市の成長でそれがどう変わり得るかを推定する道具を与えます。また、共有する河川や潜在的な移送計画を通じて一つの都市の選択が隣接地域に影響を及ぼす仕組みも浮き彫りにします。一般市民にとってのメッセージは、都市の水供給の安全性は町はずれの貯水池だけで決まるのではなく、はるかに広い河川や丘陵、コミュニティの網に依存しているということです。HUMはその見えない網を共有可能な地図に変え、より現実的な都市の水不足対策を社会に促します。

引用: Kajiyama, K., Hanasaki, N. & Kanae, S. City boundaries for global urban water scarcity assessment. Sci Data 13, 657 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06933-w

キーワード: 都市の水不足, 都市境界, 水資源, 河川ネットワーク, 世界の水文学