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Attempts to evaluate activity level of dormant crater lake having eruption potential

Research Project

Project/Area Number 21K03675
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17030:Human geosciences-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Goto Akio  東北大学, 東北アジア研究センター, 助教 (80312685)

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)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
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)
Keywords火口湖 / 火山活動 / 蔵王 / 御釜 / 音響探査 / 水収支 / 蔵王火山 / 熱活動 / 水中ドローン / 浅部地下熱水系 / ヨウ素同位体比
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.

Outline of Final Research Achievements

We attempted to evaluate the volcanic activity of Crater Lake Okama at Zao volcano. The hydrological, chemical, and thermal budgets analyses revealed that annual lake level change (~5m) is controlled by rainfall mainly in summer and groundwater outflow in ice-covered winter, and geothermal heat input occurs at the lake bottom by conduction from depth. Lake bottom surveys by underwater drone and sonic prospecting indicated that a mound discovered on the center of the lake bottom in 2018 was not formed by volcanic activity such as geothermal water outflow but by compressional force from the front of underwater landslide. From these survey results, we concluded that there is no surface phenomenon by volcanic activity at present Okama.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

火口湖は観光名所になっているところも多く,「噴火が起こらない安全な火山の美しい湖」という印象を持たれがちである.しかし噴火のリスクは常に存在する上に,ひとたび噴火が起これば,火山泥流や激しいマグマ水蒸気噴火といった,乾いた火口にはない危険な現象が起こり得る.火山の場に陸水学的手法及び映像・音響探査といった異分野の技術を持ち込んで実施した本研究は,観測体制の整っていない静穏な火口湖の活動度評価に有効で,火山活動の全容把握だけでなく,火山防災の面からも重要である.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Water Cycles and Geothermal Processes in a Volcanic Crater Lake2023

    • Author(s)
      Chikita Kazuhisa A.、Goto Akio、Okada Jun、Yamaguchi Takashi、Oyagi Hideo
    • Journal Title

      Hydrology

      Volume: 10 Issue: 3 Pages: 54-54

    • DOI

      10.3390/hydrology10030054

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrological and Chemical Budgets of Okama Crater Lake in Active Zao Volcano, Japan2022

    • Author(s)
      Kazuhisa A. Chikita, Akio Goto, Jun Okada, Takashi Yamaguchi, Satoshi Miura, Mare Yamamoto
    • Journal Title

      Hydrology

      Volume: 9 Issue: 2 Pages: 28-28

    • DOI

      10.3390/hydrology9020028

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A study on water cycles and geothermal processes in a crater lake: Okama in Zao Volcano2023

    • Author(s)
      Kazuhisa A. Chikita, Akio Goto, Jun Okada, Hideo Oyagi, Takashi Yamaguchi
    • Organizer
      JpGU
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 音響調査技術と水中ドローンが明らかにした蔵王火山・御釜火口湖の湖底地形と湖底下構造2023

    • Author(s)
      山崎新太郎,後藤章夫,平野伸夫,土屋範芳,松中哲也
    • Organizer
      JpGU
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蔵王火山火口湖・御釜の現在の活動状況について2023

    • Author(s)
      後藤章夫,知北和久,山崎新太郎,岡田純,松中哲也,土屋芳範,平野伸夫,大八木英夫,山口高志
    • Organizer
      日本火山学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 活火山火口湖の環境構造に関する比較研究:鳴子火山・潟沼と蔵王火山・御釜2023

    • Author(s)
      知北和久,後藤章夫,岡田純,大八木英夫,齋藤圭, 岡崎友輔
    • Organizer
      陸水学会北海道支部大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 音響調査技術と水中ドローンが明らかにした蔵王火山・御釜火口湖の湖底地形と湖底下構造2023

    • Author(s)
      山崎 新太郎、後藤 章夫、平野 伸夫、土屋 範芳、松中 哲也
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A study on water cycles and geothermal processes in a crater lake: Okama in Zao Volcano2023

    • Author(s)
      Kazuhisa A. Chikita, Akio Goto, Jun Okada, Hideo Oyagi, Takashi Yamaguchi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蔵王山火口湖・御釜の水中ドローン調査(速報)2021

    • Author(s)
      後藤章夫,山崎新太郎,知北和久,岡田純,土屋範芳
    • Organizer
      日本火山学会2021年度秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 活火山火口湖における水・化学物質・熱収支評価による地下熱水系の推定:蔵王・御釜について2021

    • Author(s)
      知北和久,後藤章夫,岡田 純,三浦 哲,山本 希,山口高志
    • Organizer
      陸水物理学会2021年度名古屋大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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