海底ケーブルはどう直す？切断から復旧まで

世界の海底では年間100〜150件ものケーブル障害が発生しています。原因の約65%は漁船の底引き網やアンカーによる切断、次いで約15%が地震や海底地すべり。数千メートルの闇の底に横たわる一本のケーブルが切れたとき、人類はそれをどうやって直すのか。答えを先に言えば、修理時間の大半は「現場へ向かう航海」に費やされます。検知から復旧までの全工程を、距離・時間・コストの数字とともに追っていきましょう。

OTDRが数千km先の切断点を数十メートル単位で言い当てる

ケーブルが損傷すると、まず陸揚げ局のモニタリングシステムが通信品質の異常を検知します。続いて主役となるのがOTDR、光時間領域反射測定器です。

この装置の原理はソナーによく似ています。光ファイバーに短い光パルスを撃ち込み、切断点や損傷部から跳ね返ってくる光の「戻り時間」を測る。光の速度は既知ですから、戻り時間を距離に換算すれば障害点が割り出せる。その精度たるや、数千km先の傷を数十メートル単位で特定できるほどです。

弾き出された距離をケーブルのルートデータ、つまり海底の敷設座標と照合し、障害点の緯度・経度を確定させます。陸上にいながらにして、深海の傷口がピンポイントで地図上に現れる。この座標が、次に動くケーブル修理船へと送られます。

修理船は世界に約60隻 — 到着まで最大3週間という現実

障害点が特定されると、最寄りのケーブル船に出動要請が飛びます。ところが、ここで最大の壁が立ちはだかる。世界中を見渡しても、専用のケーブル船はわずか約60隻しか存在しないのです。修理船不足は年々深刻さを増し、「最寄り」の船が数千km彼方の海域で別の作業に追われている、という事態も珍しくありません。

現場到着までの所要時間は、近海でも2〜5日、遠洋ともなれば2〜3週間に及びます。修理工程全体のボトルネックは、ケーブルを直す技術ではなく、船が現場にたどり着くまでの移動そのものなのです。日本近海では、NTTワールドエンジニアリングマリンの「きずな」「すばる」が常駐し、要請から48時間以内の出航を目標に掲げています。

出航前、船内では緻密な計算が進みます。修理に使う予備ケーブルは、深海では水深の2〜3倍もの長さが必要になる。水深4,000mの海域なら、8,000m以上のケーブルを積み込む計算です。ジョイントボックスや融着接続用の器材、そして深海の様子を探るROV、遠隔操作無人潜水機も忘れずに搭載しておきます。

水深4,000mからケーブルを釣り上げる「グラプネル」

現場に到着して始まるのが、修理工程で最も過酷な引き揚げ作業です。

水深1,000mを超える深海では、グラプネルと呼ばれる鉤爪状の器具を使います。船からワイヤーで海底まで降ろし、海底面をゆっくり引きずってケーブルを引っかける。この一連の動作が、気が遠くなるほど時間を食う。水深4,000mの場合、グラプネルを海底まで降ろすだけで4〜6時間、ケーブルを引っかけて船上まで巻き上げるのにさらに6〜12時間。合わせて12〜24時間、丸一日がかりの力仕事です。

やっかいなのは、深くなるほどケーブル自身の重みが牙をむくこと。引き揚げ中のケーブルには自重による張力がのしかかり、水深6,000mを超えると張力は数十トンに達します。無理に引けばケーブルそのものが破断しかねず、慎重な作業が求められる。水深3,000m程度までなら、ROVのカメラ映像をリアルタイムで船上に中継し、目視で状態を確かめながらグラプネルを正確な位置へ誘導できます。

損傷部を数百メートル切り、新しいケーブルを融着する

ケーブルが甲板に上がってきても、まだ終わりではありません。切れた箇所の前後は海水の浸入や曲げ疲労でダメージが広がっているため、損傷部の両側数百メートルにわたってばっさり切除します。傷んだ部分を残せば、復旧後すぐに再故障を招くからです。

そこへ、積んできた予備ケーブルを継ぎ足す。光ファイバーの接続は、髪の毛ほどのガラス繊維どうしを高温で溶かして一本につなぐ融着接続で行います。接続部はジョイントボックスで密封し、再び数千メートルの水圧に耐えられるよう堅牢に仕上げる。最後に、つなぎ直したケーブルをそっと海底へ戻し、OTDRで通信品質が完全に回復したことを確認して、ようやく一件落着となります。

復旧の裏で進む船の高齢化という時限爆弾

こうして一本のケーブルは数日から数週間で息を吹き返します。ただし、その復旧を支える前提が静かに崩れつつある。世界の主要なケーブル船の多くは就役から20年以上が経過し、乗組員の高齢化と後継者不足も進んでいます。海底ケーブルが世界のデータ通信の99%以上を担う時代に、それを修理する船と人がじわじわと細っている。

地震や漁業に加え、近年は地政学的な緊張のなかで意図的な切断が疑われる事例も報じられるようになりました。切れたケーブルを直す技術は半世紀かけて磨かれてきましたが、これからの課題は「いかに速く直すか」よりも「直せる船を誰がどう確保し続けるか」へと移りつつあります。海の底のインフラを巡る競争は、今まさに次の局面に入ろうとしているのです。