ノルウェーの探検家ロアール・アムンゼンが率いる探検隊が、南極点に初めて到達したのが1911年12月14日。そして日本の鉄道が新橋-横浜間に開通したのは明治5(1872)年で、もうすぐ始まりから150年になろうとしている。南極と鉄道、まったく関わりがなさそうなこの二つの歴史が、極地で研究をすすめるためには欠かせない部分で交わっている。ライターの小川裕夫氏が、南極基地でも生きる日本の鉄道技術についてレポートする。

* * *
人類が南極点に初めて到達したのは、1911年。日本人初の南極上陸も同年に達成。今年は110周年という節目にあたる。

日本人で初めて南極に上陸した白瀬矗(しらせ・のぶ)は南極点に到達できなかったが、帰国後に国民から大喝采を浴びた。その後、長い空白期間を経た1955年、政府の閣議決定によって日本は再び南極へ挑戦することになる。翌1956年、第一次南極観測隊が日本を出発。それからの日本は一時的な中断を挟むものの、断続的に南極観測隊を送り続けてきた。

どこの国にも属さない南極では、その過酷な環境下で各国が科学・学術研究を進める。南極への挑戦を決めたものの、手探り状態でプロジェクトを進めなければならなかった当初の日本も、科学者・技術者が力を結集。技術・知識を応用して南極生活を少しでも快適に過ごせるように工夫を凝らした。そして、南極観測の長い歴史の中で、鉄道で培われた技術も多用されている。

「新幹線式の循環トイレは、観測船『ふじ』が就航した1966年の第7次隊から1999年まで使われていました」と教えてくれたのは、国立極地研究所の広報室担当者だ。

日本が南極大陸に築いた最初の基地「昭和基地」のトイレは、汲み取り式になっていた。第7次隊から観測船「ふじ」が就航。それまでの観測船「宗谷」と比べると「ふじ」は積載量が増加しただけではなく、大型の荷物を分解せずに輸送することが可能になった。

それまで昭和基地のトイレは離れのように独立した形で棟外に設置されていたが、大型の発電機を持ち込めるようになったことでトイレは棟内に設置された。

トイレが棟内に移設されるとともに、新たなトイレは南極の環境保全と隊員たちの衛生に配慮した新幹線式の循環トイレへと切り替えられた。これが南極史上初の水洗トイレとされている。

新幹線トイレは空気の気圧差を利用して汚物をタンクまで運ぶ真空吸引式を採用している。一般的な水洗トイレと比べて、新幹線式のトイレは水の使用量が少ない。南極生活では、なによりも水は貴重な資源。一滴たりとも無駄にはできない。

1983年の第24次隊が130リットルの貯水槽を設置するまで、南極での生活は厳しい水のやりくりがなされていた。そうした事情も、水を無駄に使わない新幹線式トイレの導入を後押しした。

1998年に環境保護に関する南極条約が発効されたことを受け、トイレは再び改善を求められた。同条約により、現地で処理できるモノ以外はすべて母国へ持ち帰ることが義務付けられる。そのために1999年から生物処理方式の汚水処理設備が導入される。以後、汚物は焼却処理して灰の状態にし、観測隊が持ち帰っている。

南極で使用された鉄道技術はトイレだけではない。南極に設営されている基地の多くは高床式が採用されている。これは、「1967年の第8次隊が建設した観測棟が最初で、雪の吹き溜まりを軽減するための対策」(同)だという。

高床式が考案された背景に関して、担当者は「当時の職員は残っておらず、資料も残っていないので関連性は不明」と説明する。しかし、南極観測隊に参加したメンバーの回顧録や過去のインタビューなどでは鉄道防雪林の技術を応用したとされている。

鉄道網は明治期から全国へと広がっていったが、長らく厳寒地や海沿いといった風の強い地域に線路を敷設することは簡単ではなかった。線路が敷設できても、鉄道は高速で走るので横から吹き付ける風に弱く、強風が吹くと横転する危険性が高くなる。だから冬季は運休が頻発してしまう。それでは安定的な列車の運行ができない。

それらを克服する手段として、線路沿いに鉄道林を造林することが考え出された。鉄道林によって風や雪を遮れば、安定した鉄道運行が実現できるのだ。

鉄道林と一口に言っても、風を防ぐのか、それとも雪を防ぐのかで植林する樹種は変わる。また、地域の土壌や気候・気象による違いもある。

政府や鉄道当局は、林学者として明治神宮の造営や日比谷公園の設計にも尽力した本多静六に鉄道林への協力を仰いだ。本多の知見に基づいて、線路沿いで植林が進められた。これが防風林・防雪林として長らく鉄道の運行に欠かせないものになっていく。鉄道林は雨や雪を防ぎながらも、風によって雪を溜まらないような役割を果たす。

昭和基地の周辺は常に強い風が吹きつけるため、降雪量は多くても積雪量は少ない。しかし、国立極地研究所の広報室担当者が指摘したように南極特有の暴風雪「ブリザード」と、雪が吹き溜まる「スノードリフト」という現象が起きる。

ブリザードによって冷たい雪や氷が基地の外壁や柱などにこびりつけば、そのぶん建物は早く傷む。また、スノードリフトによる損傷も防がなければならない。特に基地の建物が大型化したり数が増えたりすると、それに比例して大きなスノードリフトができてしまう。ブリザードとスノードリフトのふたつを同時に対処する術として、研究者たちは鉄道林に着目。しかし、凍土の南極は防風林・防雪林を造林できない。

そこで研究者たちは国鉄が実施していた防風林・防雪林の風洞実験の結果を参考にし、そのメカニズムを応用した床下1.6メートルから2メートルの高床式建築を設計。床下に風を通すことで、雪が溜まらないようにした。

鉄道と南極は一見すると無関係のようにも思われるが、両者は最先端技術を用いて未来へ挑戦するというスタンスは共通している。

日本の南極挑戦は半世紀を越えたが、極地ならではの研究課題がいくつも、たとえば地球の成り立ち解明など、数多くのテーマに今も取り組んでいる。身近なところでは、フリーズドライは南極で得た知見が開発や品質向上に活かされたと言われる。極限の地で研究するからこそ、必要は発明の母とばかりに新しい技術や発想が生まれる。

日本へもたらされて約150年の鉄道と、日本人が上陸して110年になった南極は、自動運転や再生可能エネルギー、寒冷地仕様といった分野で技術革新に挑むパートナーでもある。身近な製品としてわかりやすい形で現れることはないかもしれないが、確実に私たちの生活を向上させている。

#南極 #挑戦 #ノルウェー #探検家


日本人の南極上陸110年 鉄道技術が極地での挑戦を支える側面も

関連記事

緊急事態宣言発令でも人の流れ活発化 航空、鉄道予約増

近鉄「ありがとう 12200系特急 ラストラン乗車ツアー」延期が決定

『ナニコレ珍百景』に“鉄オタ”が猛ツッコミ!「解説間違ってないか?」

「鉄道車両用ワイヤーハーネスの世界市場:用途別、ケーブルタイプ別2026年予測」市場調査レポート発行

新幹線との差を認めて自主開発を断念、「これが中国高速鉄道の成功の秘訣だった=中国

炭鉱電車、最後の雄姿…警笛鳴らしながらラストラン