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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

研究課題

研究課題/領域番号 21K03675
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

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

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード火口湖 / 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
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

水を湛えた噴火口の活動度評価を,蔵王火山の火口湖・御釜をテストフィールドとして試みた.浅部地下熱水系とのつながりを明らかにする水・熱・化学物質収支の測定では,年間5mに及ぶ水位変動が,おもに夏期の降雨と冬期の地下水流出に支配されていることと,地下からの熱が伝導により湖底に及んでいることがわかった.水中ドローンによる湖底観察と音響による湖底地質探査からは,2018年に湖底中心部に発見された丘状の地形が熱水噴出などの火山活動によるものではなく,湖底地すべりの圧縮により盛り上がった地形であると明らかになった.これらにより,現在の御釜に表面的な活動は“ない”という結論を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Water Cycles and Geothermal Processes in a Volcanic Crater Lake2023

    • 著者名/発表者名
      Chikita Kazuhisa A.、Goto Akio、Okada Jun、Yamaguchi Takashi、Oyagi Hideo
    • 雑誌名

      Hydrology

      巻: 10 号: 3 ページ: 54-54

    • DOI

      10.3390/hydrology10030054

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrological and Chemical Budgets of Okama Crater Lake in Active Zao Volcano, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa A. Chikita, Akio Goto, Jun Okada, Takashi Yamaguchi, Satoshi Miura, Mare Yamamoto
    • 雑誌名

      Hydrology

      巻: 9 号: 2 ページ: 28-28

    • DOI

      10.3390/hydrology9020028

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A study on water cycles and geothermal processes in a crater lake: Okama in Zao Volcano2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa A. Chikita, Akio Goto, Jun Okada, Hideo Oyagi, Takashi Yamaguchi
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎新太郎,後藤章夫,平野伸夫,土屋範芳,松中哲也
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蔵王火山火口湖・御釜の現在の活動状況について2023

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本火山学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      知北和久,後藤章夫,岡田純,大八木英夫,齋藤圭, 岡崎友輔
    • 学会等名
      陸水学会北海道支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎 新太郎、後藤 章夫、平野 伸夫、土屋 範芳、松中 哲也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on water cycles and geothermal processes in a crater lake: Okama in Zao Volcano2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa A. Chikita, Akio Goto, Jun Okada, Hideo Oyagi, Takashi Yamaguchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蔵王山火口湖・御釜の水中ドローン調査(速報)2021

    • 著者名/発表者名
      後藤章夫,山崎新太郎,知北和久,岡田純,土屋範芳
    • 学会等名
      日本火山学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      知北和久,後藤章夫,岡田 純,三浦 哲,山本 希,山口高志
    • 学会等名
      陸水物理学会2021年度名古屋大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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