アイスランドの最近の火山噴火は深い秘密を明らかにする | 科学

昨年12月18日、夜の静寂を突き破って噴火が起こり、アイスランドのレイキャネス半島の地面から溶岩が噴出した。 その直後、セリーヌ・ルーシー・マンドンさんの電話が鳴り、眠りかけていた彼女を起こして爆発を知らせた。 午前2時頃、アイスランド大学のガス地球化学者マンドンと同僚3人は、雪景色と雲の縞模様の空を別世界のような深紅の光で染める白熱の溶岩噴水の前に立っていました。

「その色はまったく現実的ではありませんでした」とマンドンは言う。 ヘッドランプは持参していましたが、グループは人工光が不要であることにすぐに気づきました。 溶けた岩の輝きに照らされながら、グループは、溶岩サンプルの収集と火山ガスの測定という深夜の冒険の目的を掘り下げました。

これらの取り組みは、レイキャネス半島で最近発生した多くの噴火を研究するという大規模な取り組みの一部にすぎません。 この地域の火山は800年近く眠っていたが、2021年のファグラダルスフィヤル噴火の際、轟音とともに目覚めた。 ほぼ6か月間、12月の爆発から約3マイル東にある亀裂から溶岩が流れ出し、谷を溶岩で着実に埋め尽くした。 現在、わずか 3 年間で 6 回の噴火がレイキャネス諸島を揺るがしており、科学者らは、レイキャネス半島が新たな火山活動の時期に入った、つまり何世紀にもわたる地質学的不安の始まりではないかと疑っています。

それぞれの噴火は深部を垣間見ることができ、研究者は地表のはるか下で起こっている火山プロセスを詳細に理解することができます。 これらの洞察は、マグマの起源、火山系が時間の経過とともにどのように進化したかなどを推測するのに役立ちます。

これらの研究では、各噴火の溶岩間の予期せぬ化学的類似性も明らかになり、半島全体にわたる深い地下のつながりを示唆しています。 「これは非常に驚くべきことです」と、この化学難題を研究しているアイスランド大学の地球化学者エドワード・マーシャルは言う。 「火山はさまざまな場所に出現します。火山同士が会話することは想定されていません。」

しかし、科学の興奮の一方で、この地域に住む人々の将来に対する懸念もあります。 火山活動の初期の噴火は人口の少ない地域で発生したが、この冬の噴火は、人口約3,800人が住むグリンダヴィークの町のすぐ北、レイキャネスの大部分に水と電気を供給するスヴァルツェンギ発電所の近くの地面を突き破った。 、およそ772平方マイルにわたる半島。 2月8日に発生した最新の噴火では、12月の噴火と同様の地域で長さ約2マイルの亀裂から溶岩が噴出し、住民数千人に熱湯が供給できなくなった。 翌日、火山の轟音は静まりましたが、すぐにマグマは再び蓄積し始めました。 アイスランド気象局のモデルによると、別の噴火は2月末か3月初めまでに起こる可能性が高いという。

アイスランドでは島自体が火山の火でできたものであるため、噴火は日常茶飯事です。 この国は、中央海嶺が波の上にそびえ立っている世界で唯一の場所の 1 つです。 ここでは、ユーラシアプレートと北アメリカプレートが徐々に互いに遠ざかり、深部から湧き出た溶岩が地表で噴出します。 島の南東では、この尾根はホット スポットとして知られる、焼けつくような熱い溶岩の柱と一致しており、火山の猛威がさらに高まります。

ホットスポットから遠く離れたレイキャネス半島では、プレートが斜めに引っ張られ、陸地の地面に食い込む一連の亀裂が形成され、マグマが地表に向かって染み出す。 レイキャネスの火山は、中央の山頂から噴火するのではなく、これらの亀裂から噴出することが多く、地図で見ると虎の縞のように見える溶岩の洪水を引き起こします。

レイキャネス諸島の火山活動の最終期は西暦 800 年から 1240 年の間に起こり、火災として知られる火山噴出物が散発的に陸地から噴出しました。 しかしそれ以来、レイキャネスの火山は沈黙を保っています。 しかし、2019年末、半島中央部で地震がガタガタと鳴り始めた。 騒ぎは1年以上続き、3月の第1週だけで1万7000件以上を記録した。 地面の一部も変形し始め、地下でマグマが蓄積していることを示す証拠となった。 しかしその後、システムは静かになりました。

「私たちは、よし、たぶんこれだ、と思いました。 今回は噴火は見られないでしょう」とアイスランド気象局の地震学者クリスティン・ヨンスドッティル氏はCBSニュースに語った。 「しかし、私たちは間違っていました。」

2021年3月19日の夜、レイキャネス山脈がついに轟音を立てて息を吹き返した。 溶岩がファグラダルスフィヤル山の近くの地形を横切って噴出し、多くの噴火の最初のものとなった。 2022年8月、メラダリル噴火の際、わずか800メートル離れた近くの渓谷が溶岩で埋め尽くされた。 そして2023年7月、以前の2つの噴火のすぐ北東にあるリトリ・フルトゥルという場所で、長さ800メートルの亀裂から溶岩が噴出した。

その後、12月にグリンダヴィークの北東約4マイルの亀裂から噴火が起こり、溶岩が数百フィート上空に吹き飛ばされた。 町民の不安が高まる中、イベントはわずか３日間で終わった。 1月14日の朝、溶岩は町のさらに近くで地表を突き破った。 溶けた岩石の多くは、12月の噴火後に建設された防御壁によって迂回された。 しかしその日の午後、町外れの壁の南側に亀裂が生じ、住民の最悪の不安が現実となった。 災害映画からそのまま出てきたようなシーンで、溶岩が街に流れ出た。 新たな防御壁を建設していた作業員たちは、火の壁が迫り来る中、装備を持って九死に一生を得た。

幸いなことに、噴火は短命でした。 燃えたのは数棟の建物だけで、人命の損失はなかった。 しかし、これは、初期の噴火の多くは人口から遠く離れたところで行われたが、レイキャネスの新たな火山活動期には多くのリスクが潜んでいることを思い出させた。 「アイスランドが自然災害による困難な時代に戻ろうと態勢を立て直す様子をスローモーションで見守りたい」とマーシャル氏は言う。

アイスランド人の血管には溶岩が最初の歴史から流れています。 北欧人は、800 年代後半の激しい火山活動の最後の時期にアイスランドに定住しました。 アイスランド大学の地球物理学者ハルドール・ゲイルソン氏によると、西暦1000年頃のこの時代の有名な話の1つは、キリスト教国家になることについての議会の議論を詳しく語っているという。 この考えの反対者らは、活発な噴火が北欧の神々を怒らせた証拠だと指摘した。 人々がこの地域に足を踏み入れる前の時代から、もっと古代の溶岩流がたくさんあったと反論する人もいた。

科学者たちは現在、火山がどのように、そしてなぜ噴火するのかについてさらに多くのことを知っています。 しかし、レイキャネス山脈が千年ほど周期的に繰り返す火山活動の起源は依然として不明である。 このパターンを研究するのは簡単ではないとゲイルソン氏は強調する。 地表では最後の 3 ～ 4 サイクルだけが確認できるため、それがさらに遡って続いていたかどうかは不明です。 火山活動が新たに起こるたびに、新たな火山岩の層が築かれ、過去の噴火の証拠が埋もれます。 「地質学的歴史は常にそれ自体を上書きします」と彼は言います。

しかし、地下深くで何が起こっているのかを知る手がかりは、噴火期間中に現れた奇妙なパターンの中に見つかるかもしれない。 たとえば、レイキャネスの噴火は順番に起きているようです。1 つの火山系が膨張している場合、他の火山系は静かなままです。 「現時点でボールを持っているのは 1 つのシステムだけです」とガイアソン氏は言います。

このパターンはシステムの深い接続性を示唆しており、この考えは最近の地球化学分析によってさらに裏付けられています。 マーシャル氏によると、2021年に噴火した溶岩は「奇妙で不気味な組成」をしており、いわゆる不適合元素が豊富に含まれていたという。 この化学反応により、溶岩にトレーサーのように機能する独特の化学的指紋が与えられます。 彼らはこの指紋を2022年の噴火中に発見し、その後2023年に再度、そして2024年にもさらに2回発見した。これらの痕跡はいずれも地下深部でのマグマの共有を示唆している。

「私たちは行って、それがあちこちで現れているのを見ることができます」とマーシャルは言います。 「これは素晴らしい自然の実験です。」

このマグマの分配が正確にどのように起こるのかはまだ不明だが、その答えは火山活動の 1,000 年周期を理解する鍵となるかもしれない。 可能性の1つは、多数の小さなマグマのポケットが地下深くに残り、溶けた岩石が少しずつ流れ込むにつれてゆっくりと満たされていくということだとマーシャル氏は説明する。 これらのマグマの塊が膨張するにつれて、新しい結合が形成され、移動して合体してより大きな貯留層となり、最終的には地表で噴火する可能性があります。 もう一つの可能性は、溶けた岩石の津波がマントルから地下に押し寄せ、半島全体の火山を目覚めさせる「マグマサージ」だと説明する。

多くの不明な点がまだ残っている、とマーシャル氏は言う。 しかし、答えはすぐに見つかるかもしれません。 マーシャルと彼の同僚は、マグマがいつ形成されたかを年代測定するという難しい課題に取り組んでいます。これは、溶けた岩石が地表に現れるまでにマントル内にどのくらいの期間滞留していたのかを明らかにするのに役立ちます。

また、新たな噴火が起こるたびに、科学者が将来の火山災害をより深く理解するのに役立つ可能性のある新たな発見がもたらされることも約束されています。 したがって、将来の噴火の可能性が高い一方で、将来の発見の可能性も高いと言えます。 「アイスランドは、ほとんどの場所でプロセスが常にベールに包まれているのに対し、ある意味、プロセスが明らかにされるのを見ることができるユニークな環境です」とマーシャル氏は言う。