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日本が主導する国際研究チームは、大陸の形成に関する科学者の考え方を変える可能性のある証拠を発見した。南太平洋の火山から採取した岩石を調査した結果、薄い海洋地殻の下では、アンデサイト質のマグマが地球のマントルから直接生成されるというモデルを裏付ける証拠が見つかった。.
この研究では、2022年1月に「フンガ・トンガ・フンガ・ハアパイ」噴火が発生したトンガのフンガ火山を調査した。 日本海洋研究開発機構（JAMSTEC）、ニュージーランドのGNSサイエンス、および産業技術総合研究所（AIST）の科学者らが、火山周辺の海底から採取した岩石サンプルを調査した。その結果は『Scientific Reports』誌で発表された。.
この発見は、地質学以外の分野にとっても重要かもしれない。火山の危険性や海底モニタリング、災害防止策に関する知見をもたらすからだ。これらは日本にとって極めて重要な課題である。.
フンガ火山が新たな地質学的証拠をもたらした
フンガ火山は、2022年の大規模な噴火をきっかけに、科学者たちの注目の的となった。この火山は、日本の小笠原諸島にある西之島と類似した特徴を持っており、西之島もまた、新たな大陸地殻がどのように形成されるかを研究するために利用されてきた。.
科学者たちは、フンガ火山の水中側から直接、溶岩とマグネシウム質アンデサイト溶岩を採取した。研究グループによると、噴火後、この火山からこのような岩石サンプルが採取されたのは今回が初めてだという。.
分析の結果、主に2種類のマグマ――玄武岩質と安山岩質――の存在が示された。これらはマントルの異なる深さから由来するものだ。研究者らは、これらのマグマが深部で急速に混合したことが、2022年の噴火を極めて爆発的なものにした一因だと考えている。.
この発見は、研究者たちが「西ノ島モデル」と呼ぶ説を裏付ける新たな証拠となる。“
大陸の形成に関する新たな見方
大陸がどのように形成されるかについて、人々はまず玄武岩質のマグマが形成され、その後、岩石が再び溶けて安山岩が形成されると考えている。.
西之島モデルには一つのアイデアがある。.
海洋地殻が薄い場所では、マントルから直接アンデサイト質のマグマが生成される。長い時間をかけて、この物質が蓄積し、大陸の形成に寄与する。.
フンガ火山で安山岩質のマグマが発見されたことは重要だ。というのも、フンガ火山は西之島から数千キロメートルも離れているからだ。異なる火山地域で同様の地質学的過程が確認されたことは、この形成過程が日本特有のものではない可能性を示している。科学者たちは、これが大陸形成における一般的な過程である可能性があると述べている。.
これにより、この研究は日本の地質学だけでなく、地球の歴史に関するより広範な研究にとっても重要なものとなるだろう。.
火山災害防止への示唆
この研究には、即座に応用できる側面もある。.
研究者らは、フンガでのマグマ混合過程と、2020年の西之島噴火の観測結果との間に類似点を見出した。 フンガ島でのマグマ混合は、西之島で観察されたマグマ混合と同様であった。こうした類似点は、異なるマグマ源間の相互作用が、爆発的な海底噴火を理解する上で有用な情報をもたらす可能性があることを示唆している。.
日本にとって、これは特に重要な問題だ。日本は太平洋の「火の輪」沿いに位置しており、海底火山系を含め、活火山が存在する。.
火山の地下でマグマがどのように移動し、混ざり合うかについての理解を深めることは、科学者が爆発的な火山噴火に関連する条件を特定するのに役立つ可能性がある。その知見は、最終的には監視システムの構築や防災計画の策定に役立つだろう。.
しかし、この研究は、研究者が今後、噴火を正確に予測できるようになったことを意味するものではない。火山システムは依然として複雑であり、さらなる観測やモデル化が必要となるだろう。.
現代の地球科学において、技術は中心的な役割を果たしている
この研究は、現代の地質学的研究がいかに技術への依存度を高めているかを示している。.
火山からの試料採取には、遠隔操作の専用船やその他の海洋調査機器、地質観測機器、そして詳細な実験室分析が必要となる。その後、研究者たちは海底火山からの試料と地球化学的・岩石学的データを組み合わせ、地球の地表の深部で起きている過程を再構築する。.
日本の技術分野にとって、これはロボット工学、センサー、自律型水中システム、地理空間分析、および科学計算の分野で新たな機会を生み出すことになる。.
日本が深海探査や海洋研究の分野で専門知識を蓄積してきたことから、JAMSTECの関与はとりわけ重要である。こうした能力への継続的な投資は、科学分野だけでなく、災害監視や環境観測といった実用的な応用分野も支えることができる。.
日本のディープテック産業における機会
この研究は、科学的発見が、従来の実験機器を超えた技術への需要をいかに生み出すかを示している。.
高度な火山監視を行うには、水温、水圧、地震活動、化学的変化に関する情報を収集できる水中センサーのネットワークが必要となる可能性がある。自律型システムを導入すれば、研究者が監視できる範囲を広げつつ、人的操作の必要性を減らすことができる。.
データ分析技術は、研究者がさまざまな情報源からの観測結果を統合し、複雑な火山システムにおける変化を特定するのに役立つ可能性がある。.
これらの応用分野は、ロボット工学、センシング、海洋工学、先端材料といった日本の強みと合致している。.
日本にとってのより広範な教訓
フンガに関する研究は、科学への長期的な投資がいかに重要であるかを示している。火山噴火について解明することを目的として始まったこの研究は、大陸がどのように形成されたかという人々の考え方を変えるかもしれない知見をもたらした。.
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日本にとって、この研究は科学と技術がいかに結びついているかを示している。海洋を探査する能力は、地球の構造を理解するのに役立つだけでなく、同じ技術を用いて災害への備えや環境の監視にも役立てることができる。.
この結果は、地球がどのように形成されたかという物語そのものを変えるものではないが、西ノ島モデルが地質学において一般的な過程である可能性を高めている。.
科学者たちが世界中のシステムを調査し続ける中、日本が持つ地球科学、海洋技術、そして災害防止に関する研究の知見を組み合わせることで、大陸の起源や活火山の危険性について解明する上で、日本が重要な役割を果たすことができるだろう。.
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