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洞窟の水と酸素をどう管理したのか排水・補給線・Chamber 3

洞窟の水と酸素をどう管理したのか|排水・補給線・Chamber 3

遭難・救助

2018年7月2日、洞窟の奥で13人全員の生存が確認された。

だが、彼らを見つけたからといって、そのまま救助できる状態になったわけではない。

入口と13人との間には、長い水没区間が残っていた。

そこを通れるのは熟練した洞窟ダイバーだけだった。

少年たちは食事を必要としている。医療評価も必要になる。救出方法を検討する間にも、洞窟には雨水が流れ込む。

そして、ダイバーが奥へ行くためには呼吸用ボンベも必要になる。

つまり発見後の問題は、

「13人をどう救うか」だけではなく、「救うまでの間、この洞窟をどう維持するか」

だった。

タムルアンでは、ポンプで水を排出し、山の上では洞窟へ流れ込む水をそらし、洞窟内部には大量の呼吸用ボンベと物資を配置した。

そしてChamber 3と呼ばれる地点を、洞窟深部へ人員と物資を送り込むための前進基地へ変えていった。

救出成功の前には、巨大な地下ロジスティクスの構築があった。

CASE FILE 18|タムルアン洞窟遭難・救出特集(全10回)

  1. 第1回|タムルアン洞窟遭難・救出とは?|13人を全員生還させた2018年の救助作戦
  2. 第2回|なぜ13人は洞窟から出られなくなったのか|タムルアンの地形・雨季・浸水
  3. 第3回|13人はどう発見されたのか|9日間の捜索と英国人洞窟ダイバー
  4. 第4回|洞窟の水と酸素をどう管理したのか|排水・補給線・Chamber 3【現在の記事】
  5. 第5回|サマン・クナンの死亡事故|救助前の洞窟潜水で何が起きたのか
  6. 第6回|13人をどう外へ出すべきだったのか|待機・掘削・排水・潜水案を比較する
  7. 第7回|救出ルートはどう設計されたのか|ダイバー、ガイドライン、ボンベ、搬送
  8. 第8回|なぜ少年たちに麻酔を使ったのか|ケタミンとフルフェイスマスクの救出医療
  9. 第9回|2018年7月8〜10日、13人はどう救出されたのか|3日間の救出作戦を時系列で追う
  10. 第10回|映画『13人の命』はどこまで実話なのか|タムルアン洞窟救出の史実と比較

先に結論|救助隊は「水を抜く」だけではなく、洞窟を救助可能な状態へ変えていった

タムルアン救助で行われた排水を、「ポンプで洞窟の水を全部抜こうとした」と考えると実態からずれる。

洞窟は巨大で、しかも地上から新しい水が流れ込んでくる。

すべてを完全に乾燥させることは現実的ではなかった。

救助側が必要としていたのは、

  • 洞窟内部の水位を少しでも下げる
  • 流速を弱める
  • 歩いて通れる区間を増やす
  • ダイバーが安全に活動できる条件を作る
  • 再び大量の水が入る速度を遅らせる

ことだった。

並行して、洞窟奥へ呼吸用ボンベ、食料、薬、照明、医療要員を送り続ける必要がある。

そのため、タムルアンの救助活動は大きく、

「水を制御する系統」と「人・物資を送る系統」

の2つに分けて考えると理解しやすい。

FACT CHECK|排水だけで13人を歩かせて出す計画だったのか?

排水は極めて重要だったが、最終的に洞窟全体を乾燥させて13人を歩いて脱出させることはできなかった。

7月8日の時点ではChamber 1~3付近の水位が下がり、一部区間は歩行可能になっていた。

しかし、その奥には依然として水没区間が残っていた。

つまり排水の成果は無意味だったのではない。

救出時に潜水しなければならない距離や、水中作業の難度を減らすことに大きな意味があった。

6月25日|捜索開始とほぼ同時にポンプが持ち込まれた

排水作業は、13人が発見されてから始まったものではない。

オーストラリア政府の「Thai Cave Rescue Symposium 2018」の時系列では、6月25日の段階で激しい雨が続く中、洞窟から水を排出するためのポンプが現場へ持ち込まれたと記録されている。

翌26日、Pattaya Beach方面を目指したダイバーは、流れ込む洪水によって撤退を余儀なくされた。

28日には、本格的なポンプ排水が続けられている。

つまり排水の最初の目的は「少年を救出すること」以前に、

捜索隊が奥へ進める状態を作ること

だった。

実際、6月末に雨が弱まり、水位と流速が低下したことで、英国人洞窟ダイバーらは再び奥へ進むことができるようになった。

地下から水を出すだけでは足りなかった

洞窟の中から大量の水をポンプで排出しても、地上から同じかそれ以上の水が流れ込めば水位は下がらない。

そこで地表側でも作業が行われた。

British Cave Rescue Councilは7月5日、洞窟上部で確認された水の流入口、割れ目、地表水路などから水をそらし、地下へ入る流量そのものを減らす取り組みが進められていると報告している。

考え方は単純である。

地下へ入ってしまった水をポンプで出すだけではなく、

そもそも洞窟へ入る水を減らす。

この2つを同時に行う。

対策 目的
洞窟内部のポンプ排水 すでに洞窟へ入った水を外へ出す
地表水の迂回 新たに地下へ流れ込む水量を減らす
気象監視 再増水の可能性を予測する
水位監視 潜水・歩行可能区間の変化を把握する

タムルアンで行われたのは、「巨大なポンプ1台で洞窟を空にする」ような作業ではない。

多数の設備と人員を使い、流入と排出のバランスを少しずつ救助側へ有利に変えていく作業だった。

数十センチの水位低下にも意味があった

洞窟で水位が下がる意味は、単純な水深の変化だけではない。

通路には高低差がある。

そのため水面が少し下がるだけでも、それまで天井まで完全に水で満たされていた区間に空気の空間が生まれる場合がある。

水中でしか通過できなかった場所が、顔を水面に出して進めるようになることもある。

さらに水圧差や流速が弱まれば、ダイバーの移動も容易になる。

つまり排水量そのものより、

「どの区間の通過条件が変わったか」

の方が救助作戦では重要だった。

7月8日にタイ当局が公表したブリーフィングでは、Chamber 1、2、3の水位が下がり、この区間を歩いて通行できる状態になっていたことが報告されている。

これは最終搬出において大きな意味を持った。

少年を洞窟入口まで全区間潜水させる必要がなくなったからである。

Chamber 3|ただの洞窟空間が「前進基地」になった

第3回でも登場したChamber 3は、救助作戦が進むにつれて重要性を増していった。

13人が発見された場所は、Chamber 3からさらに約1,500m奥だった。

その間には完全水没区間があり、誰でも自由に往来できるわけではない。

一方、入口側からChamber 3までの環境は、排水によって次第に改善されていった。

その結果、Chamber 3は、

  • 洞窟潜水チームの出発・帰還地点
  • 呼吸用ボンベの集積
  • 器材の中継
  • 人員配置
  • 救出された少年の引き渡し
  • 医療搬送への接続

を担う前進基地として機能するようになった。

地上の救助本部から、最奥部まで一つのチームが往復するのではない。

地上からChamber 3までの区間と、Chamber 3から13人までの危険な潜水区間を分割することで、役割を分担できるようになった。

ここで洞窟内部の位置関係を確認しておく。
この記事で重要なのは地上の現在位置ではなく、入口、Chamber 3、さらに奥の水没区間と13人の待機地点が一本の補給線としてどうつながっていたかである。

2018年の洞窟内部ロジスティクスは、地上のGoogle Mapでは表現できない。Royal Thai Navy Medical JournalのFigure 5は、Main entrance、Rescue base(Chamber 3)、Monk’s Junction、Pattaya Beach、Boysの位置関係と水没区間を模式的に示している。図は救助経路を理解するための模式図であり、精密な測量断面図としては扱わない。


Royal Thai Navy Medical Journal「Figure 5|Evacuation route in the cave rescue」を確認する


Australian Government「Thai Cave Rescue Symposium 2018」の時系列を確認する


タイ政府資料でChamber 3の現在の位置づけを確認する

この図で見ると、Chamber 3が単なる途中地点ではなく、地上側の大量輸送と、専門ダイバーだけが担える深部輸送を切り替える境界だったことが分かる。

7月1日|「数百本のエアタンク」が洞窟へ運ばれる

オーストラリア政府の救助検証資料には、7月1日の出来事として、

ダイバーがChamber 3へ到達し、数百本のエアタンクとその他の物資が内部へ引き込まれた

と記録されている。

これはタムルアン救助の規模を理解するうえで重要な記録である。

洞窟ダイバーは、自分が背負っているボンベだけで何度も最奥部まで往復したわけではない。

洞窟内部の各地点へ呼吸用ガスをあらかじめ配置し、必要な場所で使用できるようにする。

捜索範囲が奥へ延びれば、その分だけ補給線も奥へ延ばさなければならない。

つまりガイドラインと同じように、

呼吸用ガスの補給拠点も洞窟の中へ一段ずつ構築されていった。

「酸素ボンベ」と「潜水ボンベ」は同じ意味ではない

タムルアン救助を扱う報道では、「酸素タンク」「酸素ボンベ」「エアタンク」などの表現が混在している。

ここは注意したい。

一般的な潜水用シリンダーに入っているのは、必ずしも純酸素ではない。

通常の潜水では圧縮空気などの呼吸用ガスが使用される。

一方、洞窟内部の空気環境を改善する目的や医療用途では、「酸素」という語が別の意味で登場する。

さらに2018年当時の報道や政府資料でも、「air tank」と「oxygen tank」が厳密に区別されず使用されている例がある。

そのため本シリーズでは、

  • ダイバーが潜水で使うもの:呼吸用ボンベ/潜水用ボンベ
  • 洞窟内空気の問題:酸素濃度
  • 資料が明示的にoxygenと記す場合:資料の表現を注記

として区別する。

「数百本の純酸素ボンベが洞窟へ運ばれた」と断定するのは適切ではない。

FACT CHECK|ボンベには何が入っていたのか?

公開資料の用語は統一されていない。

オーストラリア政府の救助時系列は7月1日の搬入物を「air tanks」としている。一方、米国防総省など一部資料では、サマン・クナンが「oxygen tanks」の搬送に関与したという表現が使われている。

これらの記録だけから、洞窟内へ搬入されたすべてのシリンダーのガス組成を一括して確定することはできない。

そのため、潜水活動用について本記事では原則として「呼吸用ボンベ」と表記する。

13人が見つかると、補給線の役割が変わった

7月2日まで、洞窟内部の補給線は主として「捜索隊を奥へ進ませる」ために使われていた。

13人が発見された後は、そこへ新しい物流が加わる。

少年たち自身を生存させるための物資である。

オーストラリア政府の時系列では、7月3日に、

  • 食料
  • 高カロリーのジェル
  • パラセタモールなどの医療物資

が少年たちとコーチへ届けられたとされている。

英国政府の記録でも、発見後にスタントンやヴォランセンらが複数回潜水し、13人へ物資を運んだことが確認できる。

一度届ければ終わりではない。

救出方法が決まるまで何日かかるか分からないため、補給を継続できること自体が重要だった。

「13人分」だけを運べばよかったわけではない

洞窟内で呼吸用ガスや物資を消費するのは、少年12人とコーチだけではない。

むしろ救助活動中は、数多くの救助要員が洞窟へ出入りしている。

ダイバー、タイ海軍特殊部隊、医療要員、搬送要員、器材輸送要員。

人が増えれば、必要な装備と補給も増える。

さらに洞窟内で長時間活動する人員が増えることは、空間そのものの換気・酸素環境にも関係する。

7月上旬には、13人が待機する洞窟深部の酸素濃度低下が現場の懸念事項として公表されるようになった。

BCRCも7月8日の救出方式を説明した文書で、モンスーン期間を洞窟内で待つ案について、酸素低下と増水リスクを理由の一部として、もはや現実的ではないと説明している。

酸素濃度の低下は「今すぐ窒息する」という意味ではなかった

当時の報道では、洞窟内の酸素濃度が低下していることが大きく取り上げられた。

ここも表現には注意が必要である。

酸素濃度が通常の大気より低くなったからといって、その瞬間に13人が窒息する状態だったという意味ではない。

しかし問題は、いつまで洞窟内に留まる必要があるか分からなかったことである。

数時間なら許容できる環境でも、数週間、数か月同じ場所に多数の人間が滞在する計画なら条件は異なる。

しかも救助要員も出入りする。

再増水によって空気のある空間自体が小さくなる可能性もある。

したがって酸素の問題は、

「今日生きられるか」ではなく、「雨季が終わるまでここで生活できるか」

という長期待機案の成立性を下げる要素だった。

Chamber 3から奥は「物流のボトルネック」だった

救助作戦を物流として見ると、最も難しい部分が見えてくる。

地上からChamber 3まで物を運ぶことと、Chamber 3からさらに奥へ運ぶことでは難度が違う。

奥側には完全水没区間がある。

そこから先へ送れる人員は、洞窟潜水能力を持つ者に限定される。

大きな荷物も自由には運べない。

つまりChamber 3から先では輸送能力が急激に小さくなる。

物流でいう「ボトルネック」である。

区間 主な条件
地上 車両、人員、大型設備を比較的自由に配置可能
入口~Chamber 3 排水後は歩行・搬送可能区間が増加
Chamber 3~洞窟深部 水没区間あり。洞窟ダイバーと特殊な搬送が必要
13人の待機地点 食料・医療・呼吸環境を維持しながら救出を待つ

だからChamber 3に大量の物資を集める意味があった。

そこまでは大人数で運び、

そこから先だけを専門ダイバーが受け持つ。

作業を分割することで、限られた洞窟ダイバーを最も危険な区間へ集中させることができた。

米軍部隊が「最初の3区画」を整備した理由

米国防総省の記録では、タイ政府の要請を受けて米軍要員42人などが救助活動へ参加している。

その役割の一つとして、

洞窟の最初の3つの区画へ器材を配置し、安全に通過できるよう準備すること

が挙げられている。

さらに救出時には、洞窟出口側の区間で少年たちの搬送を支援し、医療要員や技術支援も提供した。

これは、最奥部を潜るダイバー以外にも大きな役割があったことを示す。

最深部で一人の少年を救出しても、洞窟入口まで安全に運べなければ作戦は完了しない。

地下の全ルートを、一つの搬送ラインとして機能させる必要があった。

7月8日|排水の成果が救出ルートを変える

本格救出が始まった7月8日、タイ当局のブリーフィングでは、Chamber 1、2、3の水位が下がり、歩行可能になっていると説明された。

これは重要な変化だった。

もし入口から最奥部までのほぼ全区間が潜水だったなら、少年一人を外へ出す難度はさらに高くなっていた。

実際の搬出では、特に危険な深部の水没区間を洞窟ダイバーが担当し、Chamber 3まで運んだ後、別の人員へ引き継ぐ方式を取ることができた。

排水は「13人が歩いて脱出できるほど水を抜く」という最終目標には間に合わなかった。

しかし、

救助ルートを分割し、潜水が必要な部分を減らすことには成功していた。

それだけでも救出作戦のリスクは大きく変わる。

毎回、物資を元の状態へ戻す必要があった

7月8日から始まった救出は、一日ですべての少年を運び出す作戦ではなかった。

初日に4人が救出された後、作戦はいったん停止された。

オーストラリア政府の事後検証資料では、その停止時間を約10時間とし、酸素・その他の物資を補充するためだったと記録している。

翌日、同じような工程で次の4人を運ぶ。

そのためには、前日に消費したボンベや器材を補充し、再び同じ救助能力を作り直さなければならない。

これは救出MISSIONを理解するうえで重要である。

一人を外へ出せたから、残りも自動的に出せるわけではない。

一回の救出ごとに消費した資源を補給し、システムを再構成する必要があった。

最後まで水との競争は終わらなかった

排水によって救助条件は改善した。

だが、洞窟の水を完全に制御できたわけではない。

英国政府の記録では、救出作戦の終盤に水位が再び上昇し、救助要員は急いで撤退しなければならなかったとされている。

オーストラリア政府の時系列でも、7月10日、最後の少年とコーチが救出された後、洞窟内にいた約145人の救助要員が退避するころにポンプが停止し、水位が急速に上昇したと記録されている。

最終日まで、洞窟は安定した場所になってはいなかった。

救助隊が作っていたのは永久的な安全環境ではない。

天候と機械設備によって成立している、一時的な救出可能時間

だった。

FACT CHECK|ポンプが止まったから救出を急いだのか?

時間関係には注意が必要である。

最後の5人の救出を決定した主因を「ポンプ故障」とするのは適切ではない。

救出作戦はすでに7月8日から実施されており、最終搬出は7月10日に進行していた。

オーストラリア政府資料は、最終救出と救助要員の撤収が行われるころにポンプが停止し、水位が急速に上昇したと記録している。

したがってポンプ停止は、救出開始の原因というより、最後まで作戦に時間的余裕がなかったことを示す出来事として理解するのが適切である。

水・空気・物流は一つの問題だった

排水、酸素、ボンベ、Chamber 3。

一見すると別々の話に見える。

しかし救助作戦では相互につながっている。

水位が高ければ、潜水区間が長くなる。

潜水区間が長ければ、必要な呼吸用ガスが増える。

ボンベが増えれば、奥へ運ぶ人員が必要になる。

人員が増えれば、洞窟内部で必要な空間、時間、補給も増える。

さらに長期間待機するほど、13人がいる空間の酸素や健康状態、モンスーンの再増水を考えなければならなくなる。

つまり一つの条件だけを改善すればよいわけではない。

タムルアン救助で必要だったのは、

水位・潜水距離・人員・呼吸用ガス・食料・医療・時間を一つのシステムとして成立させること

だった。

6月25日から7月10日まで|地下インフラはこう作られた

日付 水・補給・ロジスティクス
6月25日 激しい雨の中、排水用ポンプが現場へ持ち込まれる
6月26日 洪水によりダイバーがPattaya Beach方面から撤退
6月28日 ポンプによる排水を継続。豪雨で捜索自体は制限される
7月1日 Chamber 3までルートが延び、数百本のエアタンクなどを搬入
7月2日 13人を発見。捜索用補給線が生存支援・救助準備用へ変化
7月3日 高カロリー食、薬などが13人へ届く
7月5日 地表の水流を洞窟流入口から迂回させる作業などを継続
7月6~7日 救出用ボンベ・装備・医療体制をさらに構築
7月8日 Chamber 1~3の水位低下。一部歩行可能。最初の4人を救出
7月8~9日 約10時間かけ呼吸用ガス・物資を再補給して次の救出に備える
7月10日 最後の5人を救出。救助要員撤収時にポンプ停止・水位急上昇

まとめ|救出前に「地下の補給路」を作る必要があった

13人は7月2日に発見された。

しかし、発見地点は地上から簡単に物資を届けられる場所ではなかった。

救助隊はその前からポンプを投入して洞窟内部の水位を下げ、地表では新たな流入水を減らす作業を続けていた。

一方、洞窟内部には大量の呼吸用ボンベと器材を運び込み、Chamber 3を前進基地として利用した。

13人が見つかると、その補給線を使って食料と医療物資を届けた。

排水が進んだことで、救出開始時には入口側の一部区間が歩行可能になり、最も危険な潜水区間を深部側へ限定することもできた。

つまりタムルアン救出では、ダイバーが13人を運び始める前に、

「地上から13人まで物資を届け、13人から地上まで人間を運べる地下物流網」

を作る必要があった。

だが、その補給線の維持自体が危険な仕事だった。

7月6日、その危険が最も明確な形で表れる。

洞窟内部へ呼吸用ボンベを運ぶ活動に参加していた元タイ海軍特殊部隊員、サマン・クナンが死亡した。

次回は、プロの潜水経験を持つ救助要員がなぜ死亡するほど、この補給ルートが危険だったのかを追う。


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第5回|サマン・クナンの死亡事故 →

今回出てきた言葉

【Chamber 3】
タムルアン洞窟内部の区画。捜索・救出作戦では前進基地として重要な役割を持ち、深部へ向かうダイバー、呼吸用ボンベ、器材などの中継地点となった。救出時には深部から運ばれた少年を別の搬送・医療チームへ引き渡す地点にもなった。

【呼吸用ボンベ】
潜水時にダイバーが呼吸するガスを入れた高圧シリンダー。本記事では資料間で「air tank」「oxygen tank」など表記が一定しないため、ガス組成を確定できない場合は総称として「呼吸用ボンベ」とした。

【排水ポンプ】
洞窟内へ流入した水を外へ排出する設備。タムルアンでは複数のポンプを運用し、水位と流速を下げることで捜索・救出条件の改善を図った。

【地表水迂回】
山上の沢や水路などから洞窟へ流れ込む水を別方向へ導く方法。地下から排水するだけでなく、新たな流入量自体を減らす目的で実施された。

【ボトルネック】
システム全体の能力を制限する最も処理能力の小さい部分。タムルアンではChamber 3より奥の水没区間が、人員・物資輸送の大きな制約となった。

【前進基地】
作戦の最前線近くに設ける人員・物資の中継拠点。Chamber 3は地上と洞窟深部をつなぐ前進基地として機能した。

出典・参考資料

  • Australian Government, Emergency Management Australia,
    “Thai Cave Rescue Symposium 2018 – Symposium Report.”
  • British Cave Rescue Council,
    “Tham Luang Nang Non Cave, Thailand – BCRC Update2,”
    2 July 2018.
  • British Cave Rescue Council,
    “Tham Luang Nang Non Cave, Thailand – Update,”
    5 July 2018.
  • British Cave Rescue Council,
    “More, as key phase begins of the rescue operation to bring the boys out of Tham Luang Nang Non Cave,”
    8 July 2018.
  • British Cave Rescue Council,
    “Key phase of the rescue operation to bring the boys out of Tham Luang Nang Non Cave begins,”
    8 July 2018.
  • UK Cabinet Office,
    “Civilian Gallantry List: 2019,”
    28 December 2018.
  • U.S. Department of Defense,
    “DoD Personnel Assist in Thai Cave Rescue Operations,”
    9 July 2018.

本記事では「酸素」と「潜水用呼吸ガス」を意図的に区別した。公開資料には潜水用シリンダーをair tankとするものとoxygen tankとするものが混在しており、個々のシリンダーのガス組成を公開資料だけから一律に確定することはできない。そのため、潜水・補給用途については原則「呼吸用ボンベ」と表記した。また、洞窟内の酸素濃度については当時のタイ当局から低下が報告され、BCRCも長期待機案を困難にする要因として「reduced oxygen」を挙げているが、測定地点・測定条件を完全に検証できない数値は本文の確定値として採用していない。排水についても「洞窟を完全に乾燥させた」とはせず、水位・流速を低下させ、歩行可能区間を増やしたという公的記録で確認できる範囲に限定した。