研究課題
基盤研究(B)
以下の2つの目標を達成し、地球化学の研究が自然災害に関係する問題の解決にいかに有効であるかを実証することを目的とした。(1)ニオス湖およびマヌーン湖のCO濃度の監視:西アフリカ・カメルーン火山列に属する火口湖のニオス湖とマヌーン湖は1980年代に「湖水爆発」を起こし、約1800名の死者を出すガス災害発生地として有名になった。研究代表者らによる災害後の調査・研究により次のことが明らかにされている。(i)マントル起源のCO_2が湖底から供給され深層水中のCO_2量は一定速度で増加し続けている。(ii)したがって再び湖水爆発する危険性が極めて高く、再びガス災害を招くことが憂慮されている。2001年にはニオス湖で、2003年にはマヌーン湖でそれぞれガス抜き設備が設置されたものの、ガス抜き速度は小さく、今なお多量の溶存CO_2が残存している結果、湖水爆発の危険性は未だ残されている。本研究では、両湖の溶存CO_2の除去速度と天然の増加速度を調査し、ガス抜きに伴う化学組成と水温の3次元分布の変化により湖水の安定性がどのように変化しているか、を明らかにする。この目的のために、2005年1月に両湖においてCO_2の定量および化学組成を把握するためのサンプリングを実施し、現在分析作業を実行中である。また、湖底堆積物を採取し、その鉱物組成を解析している。(2)ニオス湖ダムの年代学:マールであるニオス湖の北岸は固化不十分な火砕堆積物からなる高さ45mの天然ダムである。このダムは脆弱であり、かつ、風化により幅が狭くなりつつあるとされている。決壊した場合は遠くナイジェリアにまで到達する大洪水の危険性がある。本研究ではニオス湖ダム火砕堆積物の形成年代を正確に把握し風化速度を推定しダムの安定性を評価する。この目的のために、2005年1月にニオス湖周辺の溶岩と火山砕屑物を綿密に採取した。現在、それらの化学組成(微量元素ならびに各種同位体比を含む)ならびに年代測定のためにU-Th-Ra非平衡の有無を検討中である。
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Proceedings of the National Academy of Sciences 106(印刷中)
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