Spatial Modelling of Long-Term Urban Vegetation Greening and Browning in Ibadan, Nigeria Using Sentinel-1 and Sentinel-2 Time-Series Data

熱帯都市の賑やかな中心部において、自然の物語はしばしば緑と茶色の色合いで綴られます。上空から都市を見下ろすと、そこに育つ植物は単なる風景ではありません。それらは環境がどのように変化しているかを示す重要な指標なのです。科学者たちは古くから衛星画像を用いてこれらの変化を追跡し、植生が「緑化（グリーニング）」と呼ばれるように繁栄しているのか、あるいは「褐変（ブラウニング）」と呼ばれるように苦境に立たされているのかを探ってきました。このプロセスは決して一様ではありません。ある場所では樹木が再生している一方で、わずか数ブロック先ではコンクリートが最後の草地の跡を置き換えていることもあります。どこでこうした変化が起きているのか、そしてより重要なのは「なぜ」それが起きるのかを正確に理解することは、急速な成長と都市のエコシステムの健康とのバランスを取ろうとしている都市計画家にとって極めて重要です。

ある研究者が最近、これらの複雑なパターンを解読するために、ナイジェリア南西部に位置する広大な大都市イバダンに注目しました。イバダンは変遷期にある都市であり、その人口は2030年までに500万人に達すると予測されています。人々が流入するにつれ、土地は変化し、植生もそれに反応します。過去10年間に何が起きてきたのかを明確な図として捉えるために、研究者は単一のデータに頼ることはしませんでした。代わりに、人間の目と同じように光を見る光学カメラと、雲や暗闇を透過して地面の物理的構造を測定できるレーダーセンサーという、宇宙からの2つの強力なツールを組み合わせました。2015年から2025年までの10年間の観測結果を編み合わせることで、彼らは都市の緑の被覆がどのように変化したかについての詳細な地図を作成し、単なるスナップショットを超えて、成長と衰退の長期的な傾向を理解することに成功しました。

研究者は、都市の表面に関する膨大な情報を入力し、これらの変化を予測するための高度なコンピュータモデルを構築しました。彼らは土地の平均的な色、それらの色が時間の経過とともにどのように変化したか、そして植生が増加または減少している具体的な割合を調査しました。また、水分レベルや、焼失または開墾されたエリアなどの攪乱（かくらん）の兆候に関するデータも組み込みました。目的は、これらの要因によって、なぜ都市の一部が緑になり、他の部分が茶色くなっているのかを説明できるかどうかを確認することでした。モデルは驚くべき精度で機能し、都市全体の植生トレンドの変動の84パーセント以上を説明することに成功しました。この高い成功レベルは、研究者がモデルを信頼して、目に見えている変化の背後にある真の要因を明らかにできることを意味していました。

研究者が結果を検証したところ、明確かつ驚くべきパターンが現れました。植生の変化を駆動する最も強力な要因は、建物の物理的構造や地面からのレーダー信号ではなく、植物に利用可能な「水分」でした。具体的には、モデルは水分が減少しているエリアが、植生が褐変している場所と一致していることを示しました。逆に、2番目に重要な要因は、攪乱からの回復でした。あるエリアが切り開かれたり損傷したりした後、もしその土地が回復し始めれば、植生が再び緑になり始めることがデータによって示されました。興味深いことに、地面の物理的な質感（テクスチャ）を測定するレーダーデータは、予測に対してほとんど貢献しませんでした。この特定の都市景観においては、水と植生の健康に関する光学データが物語のすべてを語っていた一方で、構造的なレーダー信号はほとんど沈黙していました。

イバダンの地図は、市街地とその周辺部との間の明確な境界を明らかにしました。緑化の傾向は、開発がまだ広がっている都市の縁の部分、すなわち周辺都市部（ペリアーバン・エリア）で最も広範囲に見られました。例えば、イド地方自治体では、面積の約78パーセントが緑化の兆候を示していました。ラグエルやアキンイェレといった他の周辺地区でも、植生の著しい成長が見られました。対照的に、より古く、密集して開発された都市の中心部は異なる物語を伝えていました。ここでは、都市の拡大がすでに多くのオープンスペースを飲み込んでおり、植生は苦境に立たされていました。例えば、イバダン南西地区では、褐変が支配的な傾向であり、37パーセント以上の土地に影響を与えていました。都市の中心部は、安定と衰退が混在した状態であり、周辺部と比較して新しい成長はほとんど見られませんでした。

このパターンは、都市が単純な直線的な形で変化しているのではないことを示唆しています。むしろ、それは異なる現実が入り混じったパッチワークのようなものです。中心部では、建設の圧力とスペースの不足が緑の被被覆の喪失を招いていますが、一方で周辺部では、おそらく新しい庭園や農園、あるいは若い樹木の植栽などによって、植生が根を下ろしつつあります。研究者は、この郊外における「緑化」は必ずしも森林への回帰を意味するのではなく、かつて裸地であった場所に草や小さな低木が生えていることを意味する場合があるとも指摘しています。しかし、傾向は明白です。都市の心臓部は緑の被覆を失いつつあり、周辺部はそれを獲得しています。この空間的な差異は、都市の将来における重大な課題を浮き彫りにしています。最も助けを必要としているのは、植生の喪失が最も深刻な、人口密度の高い都市の中心部なのです。

本研究は、イバダンの未来を守るためには、都市計画家は端の部分だけでなく、中心部に目を向けなければならないと結論付けています。研究結果は、単に木を植えるだけでは不十分であり、戦略は標的を絞ったものである必要があることを示唆しています。研究者は、不足している、高密度に開発された都市中心部エリアに対して、新しい緑地や植樹活動を優先することを推奨しています。彼らは、すべての住民が自宅から少なくとも3本の木を見ることができ、すべての近隣地域に少なくとも30パーセントの樹冠被覆があり、すべての市民が徒歩圏内に少なくとも300平方メートルの公共公園へアクセスできることを目指す、「3-30-300原則」として知られる特定の枠組みを提示しています。褐変が最も激しいエリアにこれらの原則を適用することで、都市は植生喪失の傾向を逆転させ始めることができます。データは明確なロードマップを提供しています。土地の水分量と攪乱の履歴こそが、都市の緑の未来を理解するための鍵であり、コンクリートがこれ以上広がってしまう前に、今こそ行動を起こすべき時なのです。