ブリティッシュ コロンビア大学の新しい研究によると、青銅器時代の海底火山噴火を研究することは、研究者が元の噴火の規模、危険性、気候への影響をよりよく理解するのに役立っています。 クレジット: Johan Gilchrist、ブリティッシュ コロンビア大学
青銅器時代の水中火山堆積物は、研究者が大規模なカルデラ形成噴火の規模、危険性、気候への影響を理解するのに役立っています。 調査結果は、水力火山気候モデルの開発を導き、同様の噴火中の災害予測を改善します。
ブリティッシュ コロンビア大学の新しい研究によると、青銅器時代の水中火山噴火によって海底に残された物質は、研究者が元の噴火の規模、危険性、気候への影響をよりよく理解するのに役立っています。
およそ 3,600 年前、南エーゲ海にある半水没火山の噴火により、サントリーニ島は荒廃し、火山灰、岩石、ガスが大気中に放出され、海底の段丘に何キロもの堆積物が堆積しました。
壊滅的な噴火やそれに似た他の噴火は、伝統的に急激な気候変動と関連付けられてきました。 しかし、2022 年のフンガ トンガ – フンガ ハアパイのような最近の海底火山噴火による気候へのわずかな影響は、その理論に疑問を投げかけています。
現在、古代サントリーニ島の火山堆積物の複数年にわたる研究により、これらの大規模なカルデラ形成噴火の性質が解明されており、将来の噴火が地球の気候にどのように影響するかについての新しい手がかりが得られています.
半水没火山の噴火によって残された段々になった堆積物は、噴火中に何が起こったか、沈降波の大きさ、波が水や海底とどのように相互作用するかを概説する指紋です。 クレジット: Junyi Sun、ブリティッシュ コロンビア大学
大規模な噴火の間、火山噴火柱は、大気中に数十キロメートル上昇する火山灰、岩石、ガスの噴流として浅い海を通過します。 しかし、その物質が海面や地面にどのように、どのくらい運ばれるのかは正確にはわかっていません。
ブリティッシュ コロンビア大学 (UBC) の研究者である Dr.に発表された研究の主執筆者であるヨハン・ギルクリスト[{” attribute=””>Nature Geoscience.
“The study also provides crucial lower bounds on eruption strength, jet heights and frequencies and sizes of the sedimentation waves linked to terraced deposits. That will help us predict the evolution of hazards during these caldera-forming eruptions and understand the surprisingly small climate impact of similar events.”
海底火山の噴火を模倣した実験のB-Rollビデオ。 クレジット: Johan Gilchrist、ブリティッシュ コロンビア大学
ギルクリスト博士は、UBC の地球および惑星科学者であるマーク ジェリネック博士と共に、歴史的にミノア噴火と呼ばれるサントリーニ カルデラ周辺に残る同心円状の段丘を分析しました。 彼らは、他の段々になったカルデラ堆積物と一致して、段丘の幅が火口からの距離の増加とともに減少し、カルデラの壁に向かって後方に傾斜していることを発見しました。 カルデラ壁近くのテラスは、純粋な海底または空中噴火からのカルデラに見られるものよりもはるかに広い.
ギルクリスト博士は、浅い海底噴火の際に水面に衝突した火山ジェットの広がりの周りで定期的に沈降波が崩壊するという予感を持っていました。
仮説を検証するために、研究者は浅い水層に粒子を注入して海底ミノア噴火を模倣しました。 実験では、浅瀬の噴火によって引き起こされた沈降波が海面に衝突して広がり、津波を引き起こし、噴火の強さと水深に応じて海底を洗い流す可能性があることが証明されました。
段々になった堆積物は、噴火中に何が起こったか、堆積波のサイズ、およびそれらが水と海底とどのように相互作用したかを概説する指紋を残しました.
「この研究で明らかになった限界は、次世代の水火山気候モデルの指針となるでしょう。これは、フンガ トンガ – フンガ ハアパイのような噴火の質量分割特性や、地質記録の中で最大かつ最も印象的な火山現象を理解することを目的としています。気候変動への影響を最小限に抑えてください」とジェリネック博士は述べています。
この研究には関与していない、マッセイ大学の火山学者である Gert Lube 博士は次のように付け加えています。 この研究の結果は興味深いものであり、非海洋、カルデラ形成、および小規模な噴火イベントにまで拡張できる可能性があります。」
参照: 「カルデラを形成する噴火柱の周期的な崩壊に関連する海底の段々になった堆積物」ヨハン T. ギルクリスト、A. マーク イェリネック、エミリー EE ホーフト、ショーン ワンケット、2023 年 4 月 10 日、 自然地球科学.
DOI: 10.1038/s41561-023-01160-z