超巨大火山が噴火したときのための良い計画が本当に必要だ

NASAによると、少なくとも今後1世紀は、地球を脅かす既知の小惑星は存在しないとのことです。私たちは地球近傍小惑星の98%以上を監視しています。これは現実世界のハルマゲドンパニックを回避する上で非常に有効ですが、もっと身近なところに、はるかに大きな脅威が潜んでいる可能性があります。それはあなたの足元に潜んでいるかもしれません…

地球には約12の超巨大火山があります。もしそのうちの一つが爆発すれば、大量の硫黄が大気中に噴き出し、地球の広大な地域を塵に覆い、太陽光を遮断するでしょう。太陽光がなければ、地球は寒冷化し、作物は育ちにくくなり、人々は飢え死にするでしょう。

この惑星に住む人々は、超巨大火山の噴火を経験したことはありません。最後に噴火したのは7万4000年前、インドネシアのスマトラ島にあるトバ山です。研究者たちは、この爆発によって半径4350マイル（約7,000キロメートル）にわたって火山灰が噴き出したと考えています。これほどの規模の噴火は、エアロゾル（霧、塵、間欠泉の蒸気）を大気中に放出し、火山の冬をもたらす可能性があります。これは地球の気温を数度下げ、気候を劇的に変化させるでしょう。

アメリカ北西部では、世界最大かつ最も危険な超巨大火山の一つが、地殻の下でマグマを噴出させています。科学者たちは、地球の中心からマグマの噴煙が上昇し、イエローストーン国立公園の超巨大火山の火山活動を支えていると考えています。ホットスポットとして知られるこの溶岩は、過去210万年の間に3回の爆発的な噴火を引き起こしました。これらの噴火は、カルデラと呼ばれる巨大な大釜のような窪地を形成しました。現在、地球最大のカルデラはイエローストーン超巨大火山と呼ばれています。

「イエローストーン火山は、本当に甚大な被害をもたらす可能性があります」と、NASAジェット推進研究所の惑星科学部門のマネージャーで火山学者のロザリー・ロペス氏は言います。パニックに陥る前に、科学者たちはイエローストーンで超噴火が起こる可能性は極めて低いと考えていることを知っておいてください。明日噴火するわけではありませんし、私たちが生きている間にそれを目撃する可能性さえ極めて低いのです。しかし、それでも噴火の可能性を軽減するための計画を立てるべきでしょうか？できるでしょうか？

端的に言えば、「分かりません」です。そのような噴火を阻止する能力や技術が今あるか、あるいは将来あるか、そしてそれを試みることに意味があるのか​​どうかも分かりません。いかなる試みも問題を悪化させ、噴火そのものを引き起こす可能性さえあります。

「私たち人間には、現時点では大規模な火山の噴火を止める力はありません」と、イエローストーン国立公園の地質学者ジェファーソン・ハンガーフォード氏は言う。「どうすれば噴火を止められるというのでしょうか？その根底にある前提は、システムからエネルギー――つまり熱――を取り除くことですが、現時点ではそれができません。」3,472平方マイル（約1048平方キロメートル）の面積と3つの州（ワイオミング州、モンタナ州、アイダホ州）に広がるイエローストーンカルデラには、豊富な熱エネルギーが眠っている。

超巨大火山が噴火したら私たちはどうするのでしょうか?

直径2キロメートル未満の小惑星衝突は、超巨大火山の噴火の半分の頻度でしか発生しませんが、どちらも地球に同様の壊滅的な被害をもたらすでしょう。NASAの上級エンジニア、ブライアン・ウィルコックスは、小惑星から地球を守ることを専門とするグループの一員でした。彼は、小惑星衝突への備えと同じくらい、超巨大火山の噴火にも備える時が来たと気づきました。彼はNASAジェット推進研究所にロペスを含むチームを結成し、大まかな計算を試行錯誤し始めました。彼らは、ある根本的な疑問を提起しようとしたのです。この火山に掘削することで、超巨大噴火を緩和できるでしょうか？

「これは、現在の技術を使ってマグマだまりを冷却し、噴火を防ぐことが実現可能かどうかを考えるための出発点に過ぎませんでした」とロペス氏は語る。イエローストーンは彼らの研究の例として使われたが、この研究はあらゆる超巨大火山に当てはまる。これらの噴火は、火山爆発指数（VIP）でマグニチュード8以上のものと定義される。

構想は、マグマだまりの周囲にリング状の掘削を行い、水を循環させながら徐々に中心に近づけていくというものでした。これにより、マグマのプルームの圧力が解放され、冷却されるはずです。ロペス氏によると、この作業自体には約5万年かかるとのことです。

イエローストーン火山観測所の主任科学者マイケル・ポーランド氏とハンガーフォード氏はNASAの研究を非難し、ロペス氏は、これは決して計画されたものではなかったことを強調した。むしろ、大西洋の広大な海に足を浸して波紋を観察するような、探索的な研究だったのだ。

計画は必要でしょうか?

「単純な報告がセンセーショナルに報道された」とハンガーフォード氏は言う。「考えるのは楽しいが、科学的な根拠がなく、その考えには他の問題が山積している」。ポーランド氏とハンガーフォード氏はまた、イエローストーンが噴火するとしても、7万年前のように爆発ではなく溶岩流になるだろうという点で意見が一致している。現時点で私たちが持つ最良の手段は、イエローストーンの活動を注意深く監視することだ。ハンガーフォード氏もこのプロセスに携わっており、差し迫った噴火の兆候はないと述べている。「私たちはイエローストーン火山の膨張、地震活動、ガスの放出、そしてシステムからの熱の変化を観察することで、火山活動の兆候を観測しています。これらの兆候はどれも、将来火山活動が起こることを示唆するものではありません」と彼は言う。

「イエローストーンのマグマ溜まりの大部分は、様々な研究でかなり固いことが分かっています」とロペス氏は言う。では、軽減すべき脅威が実際に存在しないのなら、なぜこれほど高額でリスクの高い計画に挑戦する必要があるのだろうか？ロペス氏は、イエローストーンにはより安価でクリーンなエネルギーの未来を担う可能性があると信じているからだ。

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「イエローストーンのマグマだまりを地熱エネルギー源として利用することは実現可能です」と彼女は言う。アイスランドではすでにこの試みが成功しており、地熱発電施設は現在、国の総電力生産量の25%を賄っている。しかし、イエローストーンに本当に研究の焦点を当てるべきなのかという疑問もある。研究者たちは同地での超巨大噴火は予想していないものの、他の超巨大火山では小規模ながら噴火が発生している。「たとえ可能だとしても、より頻繁に噴火し、より多くの住民を脅かす火山に焦点を当てた方が良いでしょう」とポーランドは言う。バリ島のアグン山は今にも噴火しそうだ。専門家たちは、アイスランド最大の火山であるバルダルブンガ山が再び噴火する可能性があると警告している。2010年にエイヤフィヤトラヨークトル火山が噴火した際には、大気中の灰が航空機のエンジンを詰まらせ、交通渋滞を引き起こした。イタリアのナポリ近郊にあるベスビオ山の周辺にも、何百万人もの人々が暮らしています。西暦79年にポンペイを滅ぼしたこの火山は、数十年ごとに噴火を繰り返しています。「ベスビオ山の噴火はイエローストーンの噴火よりもはるかに小規模です」とポーランド氏は言います。「ですから、もし火山の噴火を止める力があるとしたら、まさにそのような火山こそが注意を払うべき対象でしょう。」

イタリアのカンピ・フレグレイとヴェスヴィオ山は、アバディーン大学地質学・石油地質学部の教授でもあるルカ・シエナ博士によって研究されている。「NASA​​の計画は、カンピ・フレグレイで過去に行われた掘削よりもリスクが低いだろう。カンピ・フレグレイでは、街の近くに非常に短期間で井戸が掘られた」とシエナ博士は語る。「地表は非常に高温で高圧だったため、掘削はうまくいかず、500メートルほど掘ったところで井戸が破損した」。それでもシエナ博士は、NASAの継続的かつ漸進的な掘削という考え方を支持している。「超巨大火山の噴火を防ぐには、現在行っているよりもはるかに多くの対策を講じる必要がある」とシエナ博士は語る。

私たちは将来の世代を守るべきでしょうか？

「これらの火山はいつか何かを起こすでしょう。それは100年後、1000年後、あるいは1万年後かもしれません。私たちは1万年後もまだ地球上に存在していると予想されています。もしこの火山のストレスを軽減する対策を講じなければ、地球上で生き延びることは不可能でしょう」とシエナ氏は言う。

彼は、今の世代に影響を与えないようなものに資金を提供することに国民が消極的であること、そして他の差し迫った脅威が数多く存在する今、超巨大噴火が政治課題になっていないことについて語る。「これは明日、1年後、あるいは100年後に経験するかもしれない問題ではありませんが、今取り組まなければ手遅れになる可能性があるのは間違いありません」と彼は言う。

しかし、超巨大噴火の緩和能力を真剣に検討し始めるには、画像撮影技術の向上が必要だとシエナ氏は言う。「窓越しに見るように地球内部を見ることはできません」と彼は言う。「火山の上部構造を可能な限り鮮明に撮影する必要があります。内部がどうなっているかが分かれば、研究は前進できるのです。」

現在の対応計画はどのようなものですか?

科学者たちは、噴火を予測する最良の方法は火山の行動パターンを理解することだという点で意見が一致している。「私たちはまだ、深部での噴火を引き起こす要因を解明しようとしているところです」とハンガーフォード氏は語る。イエローストーンの状況が変化し始めた場合、カナダのバンクーバーにある観測所から災害対応計画を開始するのは、マイケル・ポーランド氏の仕事だ。そして、それはメールから始まる。

「もし警戒すべき変化があった場合、まずイエローストーン火山観測所の他の職員に数通のメールを送り、その変化が何らかの機器によるものや季節的な人工物ではないことを確認することから始めるでしょう」と彼は言う。「その後、その活動が何を意味するのか、起こっていることが過去の基準から外れているのか、そしてどのような結果になる可能性があるのか​​を議論します。」

懸念すべき事態だと判断した場合、世界に発信します。「もし活動が前例のないレベルまで加速し、噴火前に予想される特徴を呈するようになった場合、火山の警戒レベルを調整します。」警戒レベルの変更は軽々しく行われるものではありません。「イエローストーンの警戒レベルは最低レベルから変更されたことはありません。噴火の可能性を真に示唆するような兆候がこれまで一度も見られなかったからです。」

しかし、この場所で年間70万分の1の確率で噴火が起こると予測されていることから、ロペス氏とシエナ氏は依然として選択肢を検討することには意味があると考えている。

「もし50年前に誰かが『小惑星が地球に接近しているが、私たちには何もできない』と言ったとしたら、それは正しかったでしょう。私たちはそんなことが起こり得るとは想像もできなかったでしょう。しかし今では、実現可能な方法があります」とロペスは言う。「これは何世代にもわたる課題です。未来の世代が何ができるかは、私たちには分かりません。」

この記事はWIRED UKで最初に公開されました。