Research press release

火山ガスとマグマの複雑な関連を明らかにするガスの泡

Nature Geoscience

Bursting the bubble on the volcanic gas-magma relationship

火山から上昇するマグマとガスの関連性は、これまで考えられていたよりも複雑である可能性があり、ガスの組成は温度が下がるにつれて変化していることを報告する論文が、今週掲載される。噴火の際に大気中に放出されるガスは、マグマの生成源と火山活動の性質についての情報を得るために用いられており、今回の発見は、火山監視活動に大きな影響を与える可能性がある。

マグマが火山から地球の表面に上昇するにつれて、その圧力は減少し、これによって、マグマに溶解しているガスが泡となって放出される。マグマの組成と火山ガスは関連しているので、片方の組成を調べることで、もう一方も明らかにすることができる。しかしながら、この関連性は、これまで考えられていたよりも複雑なようだ。

Clive Oppenheimerたちは、ハワイの活火山であるキラウエアから放出されるガスの組成を、2013年の、脱ガスが穏やかな時期と活発な時期の両方について測定した。その結果、ガスの泡が地表に向けて上昇して大きくなると、温度が下がってガスの内側はマグマとの接触を失い、これによってガスの組成が急速に変化することが明らかになった。しかし、火山ガスの監視に基づいた災害と危険度の評価は、比較的長い時間にわたって平均化されたガスの組成に依拠している。Oppenheimerたちは、このように時間で平均化することで、災害評価の要因に含めるべき火山の振る舞いや脱ガスの力学的性質といった重要な情報が失われる可能性がある、と示唆している。

The link between magma and gases that rise out of volcanoes might be more complicated than previously thought, with the gas composition changing as it cools, reports a paper published online this week in Nature Geoscience. The findings may impact volcanic monitoring efforts, as gases injected into the atmosphere during eruptions are used to yield information about the magma source and the nature of volcanic activity.

As magma rises through a volcano towards the Earth’s surface its pressure decreases. This causes the gases dissolved in the magma to be released as bubbles. As the composition of the magma and volcanic gases are linked, studying the composition of one shines light on the other. The link, however, may be more complicated than previously thought.

Clive Oppenheimer and colleagues measured the composition of gases released from Kilauea, an active volcano in Hawaii, during periods of both gentle and more vigorous degassing in 2013. They find that when the gas bubbles rising to the surface get large, they cool down and the gas inside loses contact with the magma, resulting in rapidly changing gas compositions. Hazard and risk assessments based on the monitoring of volcanic gases, however, are based on gas compositions averaged over relatively long periods of time. The authors suggest that this time averaging may be missing important information about volcanic behaviour and the dynamics of degassing that should be factored into hazard assessments.

doi: 10.1038/s41561-018-0194-5

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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