噴火の潜在性を秘めた静穏な火口湖の活動度評価の試み
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21K03675
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17030:Human geosciences-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
後藤 章夫 東北大学, 東北アジア研究センター, 助教 (80312685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 範芳 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (40207410)
山崎 新太郎 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40584602)
松中 哲也 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (60731966)
知北 和久 北海道大学, 北極域研究センター, 研究員 (70142685)
平野 伸夫 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (80344688)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 蔵王火山 / 火口湖 / 火山活動 / 水収支 / 水中ドローン / 御釜 / 蔵王 / 浅部地下熱水系 / ヨウ素同位体比 / 音響探査 |
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| Outline of Research at the Start |
噴火の潜在性を秘めながら，そのリスクが見過ごされがちな静穏な火口湖の活動度評価手法を確立する．そのために，蔵王山の御釜をテストフィールドとして，①水・熱・化学物質収支の評価による浅部地下熱水系の影響評価，②湖水中のヨウ素同位体比（129I/127I比）分析による地下深部起源物質の寄与の検出，③映像・音響探査による湖底調査 を実施する．129I/127I比からは深部から浅部への物質供給，水・熱・化学物質収支評価からは浅部と表層のやり取り，そして湖底調査からは火山活動が表面にどう現れているかを評価する．これら対象深度の異なる，複数のアプローチからなる活動度評価法を完成させる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
噴火の潜在性を秘めた静穏な火口湖の活動度評価手法を確立するために，蔵王火山の火口湖・御釜をテストフィールドとして，①水・熱・化学物質収支の評価による地下熱水系の影響評価，②湖水中のヨウ素同位体比（129I/127I比）分析による地下深部起源物質の寄与の検出，③映像・音響探査による湖底調査を実施している．
令和4年度は計4回の現地調査を行い，このうち9月5日から9日にかけては，御釜湖底の音響探査と，水中ドローンによる湖底地形の撮影を行った．水中ドローンによる調査は2018年に発見された丘状地形で表面活動の有無を確認する目的で前年度にも実施され，この時は濁りにより丘状地形の観察が十分行えなかった一方で，湖底地形が2018年時点に考えられたより複雑であると判明した．令和4年度はサイドスキャンソナーによる湖底地形の再計測と，水中ドローンによる観察を行った．さらに，令和5年度に予定していたサブボトムプロファイラによる湖底下地質構造探査を前倒しで実施し，丘状地形の成因解明に挑んだ．
サイドスキャンソナー探査の結果，湖底には水中地すべりによると思われる舌状の地形が見られ，丘状地形はその延長上にあった．丘状地形の大きさは東西2m，南北6m，高さ1mほどで，北側が傾斜35 度の比較的急傾斜になのに対し，南側が8度の比較的緩傾斜になっていた．水中ドローンによる観察では，丘状地形の斜面には縞が見られ，めくれ上がった地層の断面と考えられた．サブボトムプロファイラで見られた反射断面もこの構造を支持した．これらのことから，丘上地形は水中地すべりにより地質体同士が衝突して隆起・傾斜した湖底堆積物で，火山活動に由来するものではないと考えられる．結果的に，御釜湖底に火山活動に由来すると思われる地形は発見できなかったが，この調査で用いられた手法が，火口湖の地質調査に有効であることが確かめられた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画では，サブボトムプロファイラによる湖底下地質構造探査は最終年度に行う予定だった．これを1年前倒しで実施し，しかも期待していた以上に高密度かつ高精細な地質構造を得ることができた．
水・熱・化学物質収支の評価による地下熱水系の影響評価は，結氷期の水温変化から地殻熱流量が求められるなど，すでに2本の論文となる成果を挙げている．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度に予定していたサブボトムプロファイラによる湖底下地質構造探査は令4年度に実施され，水中ドローンによる画像とも合わせ，湖底の丘上地形が火山活動によるものでなく，水中地すべりによる圧縮で生じたと推定された．しかしこれは映像や音響という物理的シグナルにより推定されたもので，露頭断面の連続的な調査によって直接的に確かめられたわけではない．そこでコア抜きにより湖底堆積物を採取し，推定された地質構造と整合的であるかを確かめる．これは当初の計画にはなかった，発展的な試みである．
水・熱・化学物質収支の評価による地下熱水系の影響評価は引き続き実施する．これまでの調査で，御釜では表面的な活動が見られない一方で，地下からの熱供給を示す冬季の水温上昇が観測されている．過去2年のデータとも合わせ，御釜の熱活動の変動評価を行う．
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
