ナイジェリア南西部ラゴス沿岸アパパ–アジェグンレにおける海水侵入の地球物理学的評価

地下水に混じる塩分が重要な理由

沿岸都市に住む何百万もの人々にとって、地下の淡水は主な飲料水源です。ナイジェリア最大の都市ラゴスでは、その地下水が海の影響を受けています。塩分を含む海水が淡水を蓄える地下の砂層に侵入すると、井戸の水がすぐに飲用に適さないほど塩辛くなることがあります。本研究は、ラゴスの賑やかなアパパ–アジェグンレ地区の地下を調べ、海水がどの程度地下水に侵入しているか、そしてそれが地域住民に何を意味するかを明らかにしようとするものです。

限られた淡水を抱える過密の沿岸地帯

世界の多くの沿岸地域と同様に、ラゴスは海、潟湖、運河に沿った狭い土地に非常に多くの人口を抱えています。年間降水量は多いものの、低く平坦な地形のために雨水の多くが深部に浸透せずに流れ去ってしまいます。その結果、住民は市内の砂層に掘られた浅い井戸に大きく依存しています。健全な状態では、密度の軽い淡水の“レンズ”がより重い海水の上にのる形で存在します。しかし、地下水の過剰な汲み上げや海面上昇、汚染の増加によってこの微妙な平衡が崩れると、塩分を含む水が地下を通って内陸に進むことがあります。

電気で地下を覗く

塩分を含む領域と淡水域は目に見えないため、研究者たちは掘削を行わずに地下を“見る”ための電気的手法を用いました。アパパ–アジェグンレ全域で26本の垂直電気探査（VES）と14本の電気抵抗率トモグラフィー（ERT）プロファイルを実施し、10本のボーリング柱状図による岩石・土壌情報で補強しました。これらの手法は地中に小さな電流を流し、その流れやすさを測定します。塩分の多い水は電気をよく導くため低抵抗として現れ、淡水や乾いた砂は電流に抵抗して高抵抗として現れます。1次元と2次元の測定を地図作成ソフトと組み合わせることで、深さおよそ40～60メートルまでの範囲で塩分水と淡水の配置を再構築しました。

海が到達している範囲

電気的画像は4～5層の明確な地下層を示し、抵抗率は非常に低いもの（約1オーム・メートル）から非常に高いもの（5万オーム・メートル以上）まで幅がありました。地表付近には薄いシルトや粘土の層が厚い砂体の上に被さり、それらが帯水層として機能しています。潟湖、運河や水路に近い南部、東部、西部の多くの地域では、砂層が海水の強い影響を受けていました。そこでは塩水が約1～11オーム・メートルの非常に低い抵抗率領域として現れ、深さ1メートル付近から40メートルまで達する場合もありました。これらの塊の上や側方には塩分が薄まった汽水域や比較的淡い砂層が見つかりましたが、良好な淡水はしばしば塩分の多い層によって“覆われて”おり、双方が混ざらないように井戸を掘るのはより困難でリスクが高いことが示されました。

測定結果を地図に変える

点在する測定値から全体像を得るために、研究者らはVESプロファイルを繋げて3次元のフェンス図を作成し、地図作成ソフトで等深度図や等厚図を作成しました。これらは塩水層と淡水層が地表からどれくらいの深さにあるか、地区全体でそれぞれの厚さがどのように変わるかを示します。地図は、塩水が沿岸部に集中しアパパ–アジェグンレの多くの市街地下に広がっていること、地下で南から北へと流れる優先的な経路があることを確認しました。対照的に、調査地域の北部は浅い帯水層における塩水侵入がほとんど見られず、少なくとも現時点では安全な地下水開発により適していることが示唆されます。

限界、リスク、そして今後

本研究は最も浅い帯水層に焦点を当てているため、より深い砂層が海水の影響を受けておらず長期的な貯留源となり得るかどうかを確認することはできませんでした。また、季節や洪水時に塩分濃度がどのように変化するかを示す詳細な時間的水質サンプリングも行っていません。それでも、ボーリング記録と最新の地図作成ツールを組み合わせた電気探査法は、地下に広がる海水を追跡する強力な手段であることを示しています。著者らは、汲み上げの制限、汚染の削減、継続的な地球物理学的監視といった慎重な管理がなければ、塩水がさらに内陸に進み、家庭用供給と地域の生態系の両方を脅かす可能性があると強調しています。

ラゴスの人々にとっての意味

平たく言えば、この研究はアパパ–アジェグンレの浅い地下水の多くが既に海に侵されていること、特に潟湖や小河川に近い場所で顕著であることを示しています。淡水は依然として存在しており、特に北部やより深い砂層に見られますが、それらはしばしば塩分の多い層に覆われたり囲まれたりしています。これにより井戸掘削は複雑になり、不注意な汲み上げが良好な水を劣化させるリスクが高まります。塩分と淡水の分布を地図化することで、本研究はより賢明なボーリング位置の決定、地下水利用の厳格な管理、そしてラゴスにとって最も重要で脆弱な資源である地下の淡水貯留を守るための長期的計画の科学的基盤を提供します。

引用: Oloruntola, M.O., Folorunso, A.F., Ojeyomi, B.A. et al. Geophysical assessment of seawater intrusion in Apapa-Ajegunle, coastal area of Lagos, Southwestern Nigeria. Sci Rep 16, 5498 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35120-5

キーワード: 海水侵入, 地下水, ラゴス ナイジェリア, 電気抵抗率, 沿岸帯帯水層