現代のカンボジアにある古代都市アンコールの石碑は、15 世紀に崩壊した理由について学者たちの長い間興味をそそっていました。

9th世紀に設立された、 アンコール 信じられないほど大規模なインフラストラクチャの上に構築されました。 運河と貯水池の複雑なネットワークは、洪水調節と農業用水の両方を捕らえ、貯蔵し、市のあらゆる場所に水を供給し、その面積は 1,000 平方キロメートル (386 平方マイル) 以上でした。

現在、シドニー大学が率いる学際的な研究者チームが 極端な気候変動を指摘する それが、都市の過度に複雑なインフラに過度のストレスを与えたことが、崩壊の説明になっている。

研究チームの調査結果は、洪水や干ばつなど、ますます頻繁になる異常気象に直面して、今日の都市ネットワークに回復力を構築することの重要性を示唆している。

「外部（および内部）応力に対する複雑なネットワークの脆弱性は、複雑なシステムの特定の領域であるため、考古学、地球科学、複雑なシステムを組み合わせた学際的な共同アプローチを検討することに興奮しました」と同氏は述べた。 ミハイル・プロコペンコ、シドニー大学の複雑系の教授であり、 複雑系研究グループ.

現在雑誌に掲載中 科学の進歩、この研究は、グレーター・アンコール・プロジェクトの一環として、 シドニー大学の危機 社会的リスクと極端な出来事をモデル化するイニシアチブ。

調査

研究者らは、詳細なマッピング モデルを使用して、過度に複雑になりすぎた都市のネットワークが、非常に長い干ばつの後にモンスーンの雨による激しい洪水に突然対処しなければならなくなり、最終的には破綻の転換点に達したと結論付けました。

モデルによると、システムは、自然の川からの流れをシステムが取り込む場所である、流れ源に近い主要な配水ノードで最も深刻な損傷を受けたに違いありません。

そして実際には、プオク川からの自然の流れの大部分を取り込んでいたシェムリアップ運河が深刻な被害を受けていることが判明した。

「アンコール遺跡では、私たちが議論したように、崩壊の原因は単に気候変動や複雑な水管理網の老朽化だけではなく、むしろその２つが組み合わさったものである」とプロコペンコ氏は語った。

今日のアンコール

研究者らによれば、時代やインフラの種類の違いにもかかわらず、アンコールの物語は現代都市への警告であるという。

プロコペンコ氏は声明で、「産業化以前の都市環境のインフラネットワークは、実際、現代の複雑なネットワークと非常に共通したトポロジ的および機能的特徴を共有していることがわかった」と述べた。

現代の都市は、道路、水道インフラ、送電網など、非常に相互接続された複雑なネットワーク上で稼働しており、これらにより業務の高速化は確実に可能ですが、ネットワークの一部がわずかに停止するだけで完全に機能不全に陥る可能性もあります。

　 2003の北東の停電 は完璧な例です。 14 年 2003 月 21 日、50 の発電所が停止し、米国東部とカナダの XNUMX 万人に影響を与えました。 引き金となったのは、オハイオ州で生い茂った木々が送電線に接触したことで予期せず停止した発電所のひとつであり、大規模な連鎖反応を引き起こした。

異常気象と相まって、世界中の都市が非常に脆弱な状態にあります。

たとえば、 CNNの報道によると, 2017年に怪物ハリケーン・マリアがプエルトリコを襲って以来、3.4億時間以上の電力が失われ、住民の75パーセント以上が影響を受け、米国史上最大、世界で53,000番目に大きい停電となっている。 ハリケーンからXNUMXカ月以上が経過したXNUMX月の時点でも、XNUMX万XNUMX世帯が依然として停電していた。

研究者らは、現代の問題は単なる気候変動よりもはるかに大きくなりつつあると示唆しています。

「現代の都市を守る必要があるのは極端な気候変動だけではありません。人口動態、パンデミック、社会不安、老朽化し​​たインフラ（送電網など）、生態系の破壊に関連する他の脅威もあります。 」とプロコペンコ氏は語った。

「災害のレシピを形成するのは、まさにこれらの相互依存する要因の組み合わせです。」

レジリエントな都市の構築

都市がすぐに消滅するわけではありません。 実際、彼らは成長するばかりです。

国連によると, 現在、世界人口の55パーセントが都市部に住んでおり、その数は68年までに2050パーセントに増加すると予想されています。

未来は都市にあると知っている研究者らは、都市インフラにレジリエンスを構築することの重要性を強調しています。

たとえば、都市は代替流路を増やしたり、システムをモジュール化して、一部の部品が故障した場合でも、その故障を局所的なエリアに限定することができます。

プロコペンコ氏はこれらをさらに超えて、「監視および管理リソースの最適な配分と配置」を含めるようアドバイスし、都市計画者に「相互に接続された複雑なシステムの観点から考え始める」よう促している。

複雑なシステムの研究では、システムの小さな部分が互いに間接的にどのように関係し、システムの集合的な動作に影響を与えるかを調べます。 この分野の先駆者の XNUMX つであるシドニー大学は、複雑システムの大学院学位を提供しています。

プロコペンコ氏は声明で、「重要なインフラに強靱性を構築しなければ、社会システムに深刻かつ永続的な混乱が生じる可能性があり、外部からの衝撃によって激化して環境や経済を脅かす可能性がある」と述べた。

研究者らは、複雑系手法を大シドニーの人口動態モデリングやパンデミックの研究に応用することを計画している。

「したがって、野心的な目標のXNUMXつは、インフラストラクチャ、人口動態、伝染病、そして重要な『もしも』のシナリオを（シミュレーションで）実験することなど、複数の同時発生のダイナミクスのモデルを作成することです」とプロコペンコ氏は述べた。