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化学的アプローチによる火山研究と火山観測

高校2年生 自分の行きたい大学の学部で、学ぶことの1つをこの機会に知ることができて良かった。
高校1年生 火山は、地学的な分野のものだと思っていましたが、先生の講義を聞いて、化学や物理の内容が重要なのだと分かりました。
高校2年生 面白かったです。
高校1年生 今まで火山についての授業などはよく分からず、嫌いだったのですが、実際は面白くて奥が深いということを知りました。又、火山の調べ方は大きく分けて2つあるということが1番興味を持てました。
高校2年生 火山のしくみなどについて、よくわかって火山が噴火するしくみがわかった。
高校2年生 専門的だが、私たちがわかるような説明でよかった。温泉の成分とかとも関があって、美容にもつなげられそうだなと思った。
高校2年生 非常に分かりやすい内容だった。
高校1年生 たとえがとてもわかりやすく、よく頭に入ってきた。とてもおもしろかったです。
高校1年生 火山はつくりが面白く、興味深いと思いました。ありがとうございました。
高校1年生 温泉の成分を分析して火山噴火のことが分かることにびっくりしました。
高校2年生 とても楽しかった。
高校2年生 内容がおもしろくてていねいに話をしていた。
高校1年生 違う見方で火山をとらえることでまた火山のとらえ方がちがい、とてもおもしろくかんじた。
高校2年生 火山の周りの水を調べていきその成分の変化で火山の噴火を予測するというのが面白いなと感じました。
高校1年生 火山にとても興味があって、今回とてもさらに興味を持った。とても面白く、30分が一瞬でした。ありがとうございます。
高校2年生 温泉について7年間調べているので、すごく聞いていて楽しかったです!2年前に草津温泉に行ったので、白根山について聞いた時ワクワクしました!
高校2年生 深いところや山岳地帯にも化学が応用出来ると知れて良かったです。
高校2年生 火山の発生のしかたやマグマによってできることがわかって良かったです。物質的ではなく化学的ではなく化学的に調べることができると知りました。
高校1年生 知っていた知識のしくみを知れて充実していた。
高校1年生 火山は面白かったです。
高校2年生 クイズや実際の映像を交えて講義して下さり、眠くならず、内容も分かりやすく、勉強になりました。正直受けた3講義の中で一番面白かったです!
高校2年生 熱水の成分で噴火するタイミングがわかることにおどろいた。とてもおもしろかった。スライドがわかりやすかった。
高校1年生 物理学的な火山噴火の観測だけでなく、化学的な火山噴火の観測という成分を調べることで分かることが沢山あるのだと思いました。
高校2年生 地質学も色々な計算が必要ということが分かった。
高校1年生 火山の研究は地形のこととかを調べるのが主だと思っていたけれど化学的な視点からも調べられることにおどろいた。
高校1年生 中学の火山の授業で興味を持ったので今回受講しました。草津白根山の研究頑張って下さい。
高校1年生 火山の定義から噴火の仕組みまで知ることができた。火山の深さを知りました。
高校1年生 火山の観測には現象(物理的)と物質(化学的)両者を分析している今年1月の草津白根山の噴火についての話は興味深かった。
高校1年生 現象から把握する物理と物質から把握するという化学という住みわけがためになった。また、フィールドワークは肌身に感じる点で面白そうだと思った。
高校1年生 観測についての「化学的」と「物理的」な違いがとても理解できた。

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関心ワード
  • 災害 、
  • 自然 、
  • 噴火 、
  • マグマ 、
  • 火山 、
  • 温泉 、
  • モニタリング 、
  • 予知 、
  • 化学 、
  • 地震

講義No.g009002

温泉の成分がマグマの活動を解き明かす!? 火山化学の重要な使命

日本でも珍しい学問、「火山化学」とは

 火山のモニタリングといえば、地震計などの観測機器を遠隔でモニターしているイメージがあるかもしれません。こうした物理的な観測に、化学の見地に立った観測が加わって初めて、火山の全体像をとらえることができます。病気の検査に例えれば、物理学的火山観測はレントゲン写真を用いた診断、一方、化学的火山観測は血液検査のようなものです。化学的火山観測では、火山ガスや温泉、噴石などをサンプリングして分析します。物理と化学、同じ現象を対象としていても、視点が異なり、どちらが欠けても火山に対する診断は下せません。

見えない地下の出来事を温泉水に聞く

 実際の調査では、平常時で1年に1~2度、活動期であれば1カ月に1~2度くらいの頻度で、マグマ由来のガスが混じっている火口湖の水や温泉水を採取し、組成の変化を分析します。化学成分の濃度は雨水が入ると薄まってしまうので、基本的には成分間の比率を調べます。
 例えば、地表では沸点があるために100℃以上にはならない温泉水も、地下ではずっと温度が高く、火山活動が活発化した影響を受けると、ケイ素やそのほかの不特定の化学成分の濃度や割合が高くなることがあります。その化学組成の変化を見ることで、元となるマグマの温度の変化が推測できます。

いざという時のための積み重ね

 ただし水の地下での流動は遅いですから、例えば温泉水だと1年や2年という時間をかけてゆっくりと変化します。したがって温泉水だけを分析していても、それが噴火予知に繋がるとは限りません。しかし、火山が活発になった時に火山の下で一体何が起きていたのかを知るための重要なデータとなります。
 このようなデータは噴火しない限りは注目を浴びず、平常時の観測には意味がないと思われがちですが、噴火してから観測を始めても、比較対象となる平常時のデータがなければ、何が起こったのかはわからないままです。自然や災害を研究する際には、長いスパンで物事を考え、分析し、地道に記録を積み重ねておくことが大切なのです。

この学問が向いているかも 火山化学、環境分析化学、地球化学

上智大学
理工学部 物質生命理工学科 教授
木川田 喜一 先生

メッセージ

 子どもの頃、不思議な昆虫の姿や生態を見たり、色とりどりでさまざまな形の石ころが転がっているのを見たりしてワクワクしませんでしたか。理学の素養を養うのは、こういう「不思議だな、もっと知りたいな」という気持ちです。
 よく考えてみると、普段当たり前だと思っていても、実は全く知らないということはたくさんあります。いまだに地震も火山噴火も予知できないように、サイエンスの世界でも実はわからないことだらけなのです。自然の不思議さについて考え、興味を追究する気持ちを今一度呼び起こしてみてください。

先生の学問へのきっかけ

 私は、子どもの頃から、いろいろな自然現象の不思議にワクワクしていました。そして理工学部の学生だった頃、伊豆大島が噴火しました。当時ちょうど「地球化学」の講義の担当教授がテレビで噴火の詳しい状況を解説する姿を見ました。その教授は事前に噴火するタイミングを正確に予測しており、「そろそろ噴火すると思うから、来週は休講になるかも」と予言していたのです。「これは面白い!絶対この世界にいきたい」と思い、教授と二人三脚で火山を研究されていたその教授の奥様がいる研究室に入り、今に至ります。

大学アイコン
木川田 喜一 先生がいらっしゃる
上智大学に関心を持ったら

 上智大学は日本初のカトリック大学として開学し、2013年に創立100周年を迎えました。創立当初から国際性豊かな大学として、外国語教育に重点を置いてきました。留学制度も充実しており、世界35ヶ国に140校にも及ぶ交換留学協定校をもち、毎年約200人の学生が世界各国へ交換留学しています。また、少人数教育も本学の伝統のひとつです。教員と学生の距離が近く、また学生同士が率直に意見を交し合う、きわめて理想的な教育環境が整っています。他者を思いやり、社会に奉仕できる人材を育成します。