火山学者はキラウエアの爆発的な噴火をどのように予測したか

木曜日の午前4時15分、ハワイ島キラウエア火山がゆっくりと、ドロドロと噴火し始めた。それまでマグマは山頂から約32キロ離れた、いわゆる「イースト・リフトゾーン下部」へと流れ込み、20もの新たな亀裂を生じさせ、森林や住宅地に溶岩を流出させていた。しかし、ある場所へと向かうマグマが、別の場所へと移動し始めていた。山頂の溶岩湖は沈下し、ついに未明には地下水面下まで到達したのだ。溶けた岩石と水が水蒸気を生み出す。実に大量の水蒸気だ。火山列島上空3万フィート（約9,000メートル）まで灰と水蒸気の雲を吹き上げるほどの勢いだ。

キラウエア火山を観測する火山学者たちは、1924年以来、このような爆発的な噴火を目にしたことがありません。しかし、だからといって驚いたわけではありません。むしろその逆です。地球の地殻の「ホットスポット」の上に位置するキラウエアとその姉妹火山は、火山観測の発祥の地であり、ハイテクセンサーによる綿密な観測が科学者に災害の予測を教え、そして予測によって災害を回避できることをまさに教科書的に示しているのです。

「キラウエア火山で正確な予測ができる理由の一つは、火山の監視体制が非常に充実しているからです」と、USGSの地球物理学者でイエローストーン火山観測所の主任科学者であるマイク・ポーランド氏は語る。（ポーランド氏はハワイ火山観測所でも10年間勤務した経験がある。）「ここは監視機器の試験場となっており、新しい技術が開発されるだけでなく、機器ネットワークも数十年にわたって拡大を続けています。」

HVOの科学者たちは、この進行中のゆっくりとした噴火について、非常に的確な予測を示してきました。地質学者（元WIREDブロガー）のエリック・クレメッティ氏がDiscoverのブログに書いたように、数ヶ月前、HVOの科学者たちはプウ・オオと呼ばれる地域の地下の膨張に基づき、通常よりも山頂から離れたイースト・リフト・ゾーンで火口が開くと予測していました。彼らは、開発中のレイラニ・エステーツが危険にさらされていると正確に予測し、火曜日の夜、USGSはキラウエア火山をコードレッドの噴火リスクに指定しました。

地震計、3次元でミリメートル単位の精度を検知する全地球測位システム（GPS）受信機、掘削孔に埋め込まれた傾斜計、ガスセンサー、そして衛星からなるネットワークが、これらの予測を可能にしました。火山学者による歴史に関する蓄積された知識と直接的な観察は言うまでもありません。「現在発生している活動は、1924年5月の2週間に発生した活動と非常に類似しており、キラウエア・ハレマウマウ火口からの水蒸気爆発が関与していると考えられます」と、HVOの副主任科学者であるスティーブ・ブラントリー氏は木曜日の記者会見で述べました。ブラントリー氏によると、この活動は、例えば数十人、あるいは数百人の死者を出した1790年のキラウエアの大噴火とは現在発生している活動とを区別するものです。

1924年の噴火との類似性から、HVOの科学者たちは今何に注意すべきかを把握しています。これは、噴火に先んじて避難するという明確な目的を持って1912年に設立された施設の利点です。3月には、研究者たちは火口の膨張とマグマの発生を確認していました。「プウ・オオの噴火率は低下していました。プウ・オオのホースはねじれ始めていました」とポーランド氏は言います。「その後、山頂の膨張が見られ始めました…何かが起こることは明らかでした。」

まさにその通りだった。「突然、プウ・オオのマグマが流れ出し、山頂のマグマも流れ始め、そしてこのマグマはすべてイースト・リフト・ゾーンへと流れ出したのです」とポーランド氏は言う。

これらすべてを念頭に、HVOの科学者たちは、次の噴火段階では、非常に大きな岩塊が火口から1マイル（約1.6キロメートル）も、大理石から豆粒大の岩塊が最大4マイル（約6.4キロメートル）も吹き飛ばされる可能性があると警告している。イーストリフトゾーンに設置されたGPS受信機は24時間で6インチ（約15センチメートル）移動しており、今後さらに多くの火口が開くと予想される。「私たちが本当に警戒すべきことの一つは、山頂火口域全体の継続的な沈下です」とブラントリー氏は述べた。「これまでに山頂火口域はほぼ1メートル沈下しており、傾斜計とGPS受信機でその様子を追跡しています。」

得られた知識はすべて、ハワイに住む人々にとって、そしてハワイ上空を飛ぶ可能性のある航空機にとっても、まさに朗報です。（航空機と火山灰雲は相性が悪いのです。）「キラウエア火山では、他の火山よりも地下構造の仕組みをよく理解しています」と、ニュージーランドのGNSサイエンスで火山災害・リスクモデルを研究するナタリア・デリーニュ氏は言います。「重要なのは、火山がシステムを真に理解するために、何度も噴火を経験してきたことです。」

これは、イタリアのエトナ山や、7万年噴火していないにもかかわらずイエローストーン国立公園の火山群など、十分な機器が設置され、綿密に観測されている他の火山にとっても朗報です。「火山は人間のようなものです。指紋があり、個性があります」とポーランド氏は言います。「一部の火山や火山群は地震活動や地盤変動を起こしています。活発に活動している火山もあれば、長い間静かな火山もあります。」

しかし、カスケード山脈の火山群（セントヘレンズ山以外）のように、人やインフラへのリスクが少ないため、観測機器の設置や観測もそれほど厳しくない火山もあります。奇妙な皮肉なのは、科学者がキラウエア火山を理解している最大の理由は、噴火が続いているからだという点です。「非常に綿密に監視されている火山でも、何も起こらなければ、その仕組みを理解する機会が得られないのです」とデリーニュ氏は言います。静かな火山こそが、理解の鍵なのです。

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