2023 Fiscal Year Final Research Report

On-land investigation of sea-floor spreading through aero-geomagnetic surveys with unmanned airplanes in Afar region, Ethiopia

Research Project

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Project/Area Number	20KK0076
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research Institution	University of Toyama
Principal Investigator	Ishikawa Naoto 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (30202964)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	加藤千恵九州大学, 比較社会文化研究院, 助教 (00828478) 東野伸一郎九州大学, 工学研究院, 教授 (40243901) 吉村令慧京都大学, 防災研究所, 教授 (50346061) 望月伸竜熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (60422549) 加々島慎一山形大学, 理学部, 准教授 (70361243) 宇津木充京都大学, 理学研究科, 准教授 (10372559)
Project Period (FY)	2020-10-27 – 2024-03-31
Keywords	プレート発散境界 / アファール凹地 / 無人飛行機 / 固定翼ドローン / 航空磁気探査 / 磁気異常 / 地下磁化構造
Outline of Final Research Achievements	We have successfully conducted aero-geomagnetic surveys using a small unmanned aerial vehicle in the divergent plate boundary region, Afar depression in Ethiopia, and revealed the distribution of geomagnetic anomaly in an about 50 km area covering Tendaho Graben and Dubbahu-Manda Hararo Rift in detail. An underground magnetization structure model at 5 km in depth shows the existence of a positive magnetized area of about 10 km width at the central part of Tendaho Graben and a reverse magnetized area flanked by a narrow weak magnetized area on both sides of the central positive magnetized area. Paleomagnetic analyses of surface lava flows revealed lava flows with positive geomagnetic polarity cover the central part of Tendaho Graben in about 40 km width. The difference in the width of the positive magnetized area between the underground structure and lava flows implies that eruptions of lava flow occurred widely at and around the spreading axis of the graben in its formation process.
Free Research Field	古地磁気学，地球電磁気学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	アファール凹地では，地形的制約（傾動地塊，溶岩流の分布域）と気象条件（極暑）から地上での広範囲の探査が困難である。そこでの探査に活用できる無人小型飛行機を開発し，広範囲の航空磁気探査に成功した。この地域で初めて詳細な磁気異常分布を明らかにし，この地域のプレート拡大現象の理解の進展につながる研究情報を取得できた。プレート発散境界域に位置する調査地域の中心都市Semeraでは都市開発が進んでいて，プレート拡大現象に伴う地震や火山活動による自然災害のリスクが増加している。本研究の成果を含めて，この地域に関するプレート拡大現象の理解が進展することが，自然災害リスクへの対応へと結びつくことを期待する。