[화산] 지금 후지산 폭발하면 그 엄청난 위력과 엄청난 영향범위

[お持て成し]

지금 후지산 폭발하면 그 엄청난 위력과 엄청난 영향범위 / 8/13(일) / 현대 비즈니스

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음력 호에이 4년 11월 23일, 한 달 전에 일어난 호에이 지진의 여파도 가라앉지 않은 채 후지산이 분화했습니다. 호에이의 분화(1707년 12월 16일)입니다. 오전에 분연이 피어오르는가 싶더니 곧 경석이 쏟아지고 저녁 무렵에는 분연을 통해 불기둥과 화산뢰 빛이 보이게 되었습니다.

최근 과거의 재해를 읽고 다가올 재해에 대비하는 기운이 높아지고 있습니다. 후지산은, 지금까지 많은 분화를 반복해 왔습니다만, 최근 300년 전의 호에이 분화가, 현재로서는 "최신의 분화"입니다. 이 호에이의 분화에서 우리는 무엇을 배울 수 있을까요?　
이번 시간에는 『후지산 분화와 난카이 트로프』의 저자 가마타 히로키 씨의 해설로 현저한 피해를 냈다고 생각되는 화산재를 중심으로 후지산 분화와 강회에 대해 알아보겠습니다.
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◎ 아름다운 모양은 화산에 의해 만들어진

photo by gettyimages

후지산은 수만 년 동안 화산재를 내뿜거나 용암을 분출하거나 화쇄류를 발생시키거나 진흙류를 흘려보내는 등 다양한 유형의 분화를 일으키고 있다. 후지산이 분화의 백화점으로 불리는 이유인데, 이런 분화를 계속한 결과 지금처럼 깨끗한 원뿔형 성층 화산이 됐다. 성층화산이란 산정 부근에 급경사면을, 산록에 넓은 자락을 가진 화산체이다. 용암과 화산재가 차례로 층을 이루어 쌓인 결과 이와 같은 아름다운 모양이 생긴 것이다.

일본의 많은 지역에서 유사한 성층 화산이 '○○후지'로 불린다. 홋카이도의 요테이산(에죠후지), 아오모리현의 이와키산(쓰가루후지), 가고시마현의 가이몬다케(사쓰마후지) 등에서 모두 후지산과 마찬가지로 화산 분출물에 의해 넓은 자락이 형성되었다.

일본에서 가장 높은 성층 화산이 된 후지산은 과거 큰 분화를 수십 차례 반복했다. 이때는 화산재 용암 등 다양한 물질을 분화구에서 뿜어냈다. 분화에 의한 피해란, 우선, 이러한 분출물이 인간에게 초래하는 다양한 피해이다.

그래서 이번에는 화산이 분출물 중 화산재를 중심으로 어떤 피해를 주는지 알아보자.

◎ 에도 시대의 후지산 분화

호에이 분화의 화산재가 도달한 지역과 화산재 두께

지금으로부터 300여 년 전인 1707년에, 그 전 폭발 후 약 200년 만의 대폭발을 일으켰다. 호에이 분화라고 불리는 것이다. 이 분화에서는 화산재와 경석이 무더기로 분출해 동쪽으로 날아갔다. 무더기로 나온 미세한 화산재는 편서풍을 타고 요코하마와 에도 방면으로 쏟아져 내렸다.

당시 무가에 남겨진 다수의 고문서 조사에 따르면 화산재는 요코하마에서 10㎝, 에도에서는 5㎝ 두께가 되었을 것으로 추정되고 있다.

화산재는 열흘 넘게 내리더니 낮인데도 어두컴컴해졌다. 당시 에도에 있던 유학자이자 정치가인 아라이 하쿠세키는 이렇게 적고 있다.

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집을 나설 때 눈이 오는 것처럼 보이기 때문에 자세히 보면 하얀 재가 내리고 있는 것이다. 서남쪽을 보니 먹구름이 피어오르고 천둥 번개가 자꾸 쳤다. 니시노마루에 이르자 흰 재가 땅을 뒤덮고 초목 또한 모두 하얗게 변했다.(중략) 이윽고 어전에 오니 하늘이 몹시 어두워서 불을 켜고 강의를 진행했다.
'오리타쿠 시바노키 『折たく柴の記』' 쿠와바라 타케오 현대어 번역, 일본 명저 15 '아라이 시라이시' 중앙공론사
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일단 공중에 뜬 화산재는 좀처럼 떨어지지 않는다. 아라이 시라이시는 화산재가 3주간이나 날아올랐다고 적고 있다. 땅에 떨어져도 다시 바람을 타고 날아오르기 때문이다.

◎ 화산재란 유리 조각이다

경석이 촘촘해져서 화산재가 생산된다. 대규모 분화에서는 경석에 포함된 거품 벽이 생겨 버블 월형 화산 유리라고 불리는 화산재가 생긴다.

화산재는 담배나 숯이 타고 남는 재와는 전혀 다르다. 화산재의 실체는 경석이나 암석이 잘게 부서진 것이다.

경석은 액체 마그마가 찢겨져 식으면서 굳어진 것이다. 뜨거운 마그마가 거품을 낼 때 경석이 생긴다. 마그마에 녹아 있던 물이 수증기가 되기 때문이다.

이 거품이 경석 속에서는 작은 구멍으로 남아 있다. 이것을 기포라고 한다. 기포를 가진 경석이 더욱 잘게 부서진 것이 화산재인 것이다. 화산재가 '재'라고 불리는 것은 미세하고 폭신폭신해 바람에 흩날릴 정도이기 때문이다.

기본적으로 화산재는 마그마에서 경석을 경유하여 대량 생산된다. 이렇게 해서 생기는 화산재의 정체는 유리조각이다.

유리 하면 보통 유리창이나 유리컵을 떠올릴 것이다. 사실 유리란 물질이 제대로 된 결정구조를 갖지 못한 상태를 말한다. 유리는 결정에 비하면 훨씬 여리고 잘게 쪼개지면 날카로운 파편이 되는 것이다.

마그마가 갑자기 식어서 굳으면 유리 상태가 된다. 만약 마그마가 매우 천천히 식으면 유리가 아니라 결정뿐인 덩어리가 된다. 마그마가 급랭했을 때만 유리가 되는 것이다.

즉 분화 시 화산재가 분출한다는 것은 다음을 뜻한다.

　마그마가 찢겨져 공중으로 내던진 뒤
　빠르게 식어서 유리 파편이 되는 것
　그래서 화산재에는 날카로운 파면을 가진 유리가 포함되는 것이다. 이들이 폐 속으로 흡입되면 앞서 말한 규폐라는 증상을 일으키는 것이다.

이제 화산재가 타오르는 것이 아님을 이해하셨을 것이다.

암석의 미세한 조각인 화산재는 물에 녹지도 않고 언제까지나 사라지지도 않는다. 건조하면 몇 주 동안 날아오르고 비가 오면 마치 시멘트처럼 굳어 버린다. 성의 벽에 쓰이는 회반죽처럼 경화되는 것이다.

◎ 화산 분출물 분류

후지산 잔해 photo by gettyimages

원래 화산 분출물은 크기에 따라 분류돼 있다. 화산학의 정의로는 분화 시 화산에서 방출되는 물질 중 직경이 2밀리미터 이하인 것을 화산재라고 한다. 최대 까칠까칠한 모래알 같은 것부터 최소 밀가루보다 미세한 입자까지 있다. 가장 작은 화산재에서 시작하여 화산력 화산암괴라는 세 가지가 있다.

화산재보다 크고 주먹만한 크기(직경 64밀리미터)까지를 화산력, 그보다 큰 것을 화산암괴라고 한다. 화산암괴에는 수 m의 거대한 암석까지 포함된다.

또 화산에서 뭉게뭉게 피어오르는 분연에는 하얀 것과 검은 것이 있다. 하얀 것은 수증기가 응결된 매우 미세한 물방울인데, 거무스름한 분연에는 화산재가 섞여 있다. 이것은 누구나 쉽게 알 수 있기 때문에 가고시마현의 사쿠라지마 등에 외출했을 때는 꼭 봐 주셨으면 한다.

하늘 높이 말려 올라간 화산재는 바람에 실려 아주 멀리 날아간다. 이 도중 화산재의 크기와 밀도에 따라 걸러지면서 지상에 이른다. 그라뉴당 같은 거친 화산재는 가까이 떨어지고 밀가루 같은 미세한 화산재는 멀리 운반되는 것이다.

그리고 쌓여가는 화산재로 인해 사람들의 건강과 생활, 또 정치와 경제에까지 큰 피해를 주는 것이다.

◎ 방재에 빠뜨릴 수 없는 해저드 맵

후지산 전체의 해저드맵 화쇄류, 분석, 용암, 진흙류 등의 도달 범위가 나타나 있다

화산재 등 분화재해로부터 자신을 보호하기 위해서는 어디가 위험한지 보여주는 지도가 필요하다. 그것이 해저드 맵(화산재해 예측도 또는 화산재해 위험구역 예측도, 영어로는 volcanichazard map)이다. 분화가 발생하면 어느 지역에 어떤 위험이 미치는지 보여준 것으로 화산 방재에서 가장 중요한 역할을 차지한다고 해도 좋다.

해저드 맵에는 다양한 목적이 있다.주민에게 분화현상 그 자체에 대해 이해하도록 하는 것, 주민이나 관광객이 안전하게 피난할 수 있는 루트를 제시하는 것, 피난을 위한 시설을 정비하는 것, 화산활동이 없을 때 어떤 토지를 이용하면 좋은지를 나타내는 것 등이다.

일반적으로 화산은 반복 분화를 일으키므로 유사한 현상을 보이는 경우가 많다. 분화가 가져오는 재해에도 공통점이 있기 때문에 현재까지의 분화 이력을 자세히 알고 미래를 대비하는 것이 중요하다. 그래서 과거 수백 수천년간의 분화 모습으로 분화 지점, 분화 추이, 양식이나 규모 변화 등을 추측해 지도로 만든 것이 해저드 맵이다.

해저드 맵은 1970년대부터 활화산을 가진 세계 각국에서 작성되기 시작했다. 일본에서도 활화산 기슭에 있는 방재의식이 높은 지자체에서 만들어지기 시작했다. 이후 1992년 당시 국토청이 「화산분화재해위험구역 예측도 작성 지침」을 공표하면서 전국적으로 해저드 맵이 작성되게 되었다.그러나 해저화산과 북방영토를 제외하더라도 일본에 있는 111개 활화산 가운데 아직 40여 개 정도인 40여 개 화산에서만 완성된 상황이다.

이에 비해 후지산에는 2000년 들어서도 해저드 맵이 없었으나 그해 10월 분화의 전조일 가능성이 있는 저주파 지진이 발생해 급히 만들어졌고, 4년 뒤인 2004년 봄에야 후지산 전역의 해저드 맵(전체 해저드 맵)이 공표됐다. 뒤늦게나마 화산 방재 기초지도가 완성된 것이다.

◎ 강재(降灰)피해를 읽을 수 있는 '드릴맵'

강재 가능성 맵. 월별로 그려진 강재 드릴맵을 모두 겹쳐 놓은 것

화산재가 대량으로 쌓이면 지층으로 남는다. 쌓인 화산재는 과거 분화의 증거가 된다. 후지산에서는 호에이 분화와 헤이안 시대 정관 분화의 증거를 토대로 향후 예측이 이루어지고 있다.

그럼 실제로 후지산 해저드 맵에서는 어떻게 그려져 있는지 살펴보자. 화산재의 쌓이는 방법에 대해서는 우선 계절별 강회 분포를 나타내는 지도가 작성된다. 기본적으로 일본 상공에는 편서풍이 불고 있으므로 화산재는 동쪽으로 날아간다.

　러나 계절에 따라 바람의 방향은 다소 다르다. 예를 들어 겨울 동안은 강한 서풍이 불고 있으므로 화산재는 동쪽으로 집중적으로 날아가지만 여름 동안은 풍향이 변화하기 쉬우므로 화산재는 전방위로 흩어지는 경향이 있다. 이에 따라 후지산 서쪽에도 약간의 화산재가 내릴 것으로 예상되고 있다.

이러한 강재의 변화를 모든 달마다 나타낸 지도를 강재 '드릴맵'이라고 한다.

다음으로 월별로 그려진 강재의 '드릴맵'을 모두 겹쳐놓은 지도를 작성한다. 이것을 강재의 「가능성 맵」이라고 한다.

한 장으로 12개월치를 한꺼번에 바라볼 수 있도록 덧댄 그림인 셈이다. 화산재가 쌓이는 두께에서 피해를 읽을 수 있는 편리한 그림이라고 할 수 있다.

◎ 호에이 분화의 화산재가 발견되었다

후지산 남동사면에 열리는 호에이 화구 photo by gettyimages

최근 호에이 분화 때 에도에 내려 쌓인 화산재가 발견됐다. 에도 시대에 현재 도쿄 지요다 구에서 채취된 화산재가 나라현 야마토 고리야마시 도요타 가문 소장품에서 발견된 것이다.

회색 분말이 약 10g 들어 있는 종이 꾸러미가 2개 있으며, 속 분말을 분석한 결과 호에이 분화로 날아온 화산재임을 알 수 있었다.

300년도 더 된 시료가 남아 있는 것은 일본 화산연구사상 매우 드문 일이다. 여기서는 흥미로운 점이 두 가지 있다. 우선 화산재가 퇴적된 장소를 제대로 알고 있다는 점이다. 에도시대의 고지도로 조사해 보면 저택 안의 어디에서 채취했는지, 그 정확한 장소까지 판명된 것이다. 구체적으로는 호에이 화구에서 94km 동북동에 해당하는 것으로 알려졌다.

또 하나는 채취한 시각을 알고 있다는 점이다. 1707년 12월 16일 오후에 취해진 것이 포장지에 적혀 있는데, 이는 호에이 분화 첫날에 해당한다. 즉 분화 초기의 귀중한 화산재인 셈이다.

화학 분석해 보면 확실히 후지산 동쪽 기슭에 있는 타로보에 퇴적되는 호에이 분화의 최초로 쌓인 경석과 화학 조성이 일치했다. 이때에는 후지산으로부터의 진동이 들렸다는 사실도 기술되어 있었다.

아무리 화산학이 발전해도 근년이라면 몰라도 300년이나 옛날 분화에 관한 이처럼 정밀도 높은 정보는 좀처럼 얻어지지 않는다. 꼼꼼한 무사가 종이에 싸서 잘 보존해 준 덕분이다.

화산 분출물은 두께로 20센티미터 정도 되고 표층이 커버된 것이라면 지층으로 반영구적으로 남는다.

예를 들어 타로보(시즈오카현 고텐바시에 있는 후지산 고텐바구치 5호 부근의 지명)와 같은 화산 기슭에서는 원래 분출물이 두껍고, 게다가 그 위를 차례차례 분출물이 덮고 있기 때문에 남기 쉽다.

그러나 에도에 내린 화산재는 두께가 5센티미터 정도였기 때문에 바람을 맞아 지층으로 남아 있을 수 없었다. 인위적으로 채취된 것만 우리는 조사할 수 있는 것이다.

◎ 강재(降灰) 시뮬레이션

하이테크 과밀도시를 덮치는 상황에는 불확실한 요소도 크다 photo by gettyimages

여기서 대규모 분화가 후지산에서 일어날 경우 어떻게 화산재가 퍼지는지 시간 경과에 따라 시뮬레이션을 살펴보자.

가령 1707년 호에이 분화와 같은 규모의 분화가 15일 계속됐다고 가정하면 후지산 동부 시즈오카현 고텐바시에서는 시간당 1~2cm의 화산재가 계속 내려 최종적으로 120cm에 이른다.

또 후지산 정상에서 80km 떨어진 가나가와 현 요코하마 시에서는 시간당 12mm의 화산재가 간헐적으로 내려 마지막에는 10cm 두께가 된다. 이는 에도시대의 기록과 거의 같은 숫자이다.

또 90km 떨어진 도쿄 신주쿠구에서는 분화 13일째부터 1시간에 1mm 내린 뒤 최종적으로 1.3cm 내려 쌓인다.

이에 따라 후지산 주변에서는 건물 붕괴 등의 피해가 나고 분화 열흘이 지나면 후지산에서 100km 이상 떨어진 수도권 전역에서 도로 철도 공항 통신 금융 등 모든 방면에서 영향을 미칠 수 있다.

후지산 화산재 피해 대책은 사쿠라지마에서 분출하는 화산재가 참고되는 경우가 있으나 사실 양측에는 규모 면에서 큰 차이가 있다. 호에이 분화를 비롯한 후지산 대규모 분화에서는 최근 50년간 사쿠라지마가 매년 방출해 온 화산재 200년치를 넘는 양이 단 보름 만에 나온 것이다.

게다가 에도시대와는 전혀 다른 하이테크 과밀도시를 덮치는 상황에는 불확실한 요소가 매우 많다. 이러한 점의 재해 시뮬레이션도 향후에는 필요할 것이다.

◎ 일본의 방위에도 중대한 영향이 생긴다!?

1991년 피나투보 폭발로 인한 화산재로 묻힌 미 공군 클라크 기지 photo by gettyimages

화산재 피해는 직접적인 것에 그치지 않고 간접적으로도 중대한 재앙을 가져온다. 1991년 6월 일어난 필리핀 피나투보 화산의 대분화는 국제정세에도 큰 영향을 미쳤다. 화산재가 대량으로 쏟아지면서 바람 아래 있던 미군 클라크 공군기지를 사용할 수 없게 된 것이다.

이후 미군은 필리핀 전역에서 철수해야 했다. 말하자면 화산 폭발이 극동의 군사지도를 바꾸어 놓은 것이다. 후지산이 분화하면 가나가와 현 아쓰기 시에 있는 아쓰기 미 해군비행장과 해상자위대 아쓰기 항공기지와 관련된 주일미군의 전략이 크게 달라질 가능성도 있다.

2004년 내각부에서 발표한 후지산 분화 재해 예측에서는 대량의 화산재가 수도권을 중심으로 관동 일원에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 게다가 에도시대와 달리 고도의 과학기술에 의존하고 있는 도시기능에 과연 어느 정도의 피해가 나올지 불분명한 점은 많다.

후지산에서 내려오는 화산재 대책은 직하형 지진 등과 함께 일본의 위기관리 항목 중 하나라고 해도 과언이 아니다.

연재기사 <<용암류> 과연 어디까지 도달할지…'후지산이 분화했을 때의 '충격적인 피해 규모'>에서는 후지산 분화 시 용암류에 대해 자세히 설명합니다.

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후지산 분화와 난카이 트로프--바다가 흔드는 육지 마그마
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카마타 히로키(교토대학 명예교수)

https://news.yahoo.co.jp/articles/13799c8379a857131f6d33a6c3654f9b4bf0a423?page=1

いま「富士山」が噴火したら…その「ヤバすぎる威力」と「凄まじい影響範囲」（現代ビジネ

いま「富士山」が噴火したら…その「ヤバすぎる威力」と「凄まじい影響範囲」
8/13(日) 7:03配信


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現代ビジネス
火山雷の光る鹿児島県・桜島噴火の様子　photo by gettyimages

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旧暦の宝永四年十一月二十三日、ひと月前に起こった宝永地震の余波もおさまらぬまま、富士山が噴火しました。宝永の噴火(1707年12月16日)です。午前に噴煙がわき起こるかと思うと、間も無く軽石が降り注ぎ、夕刻には噴煙を通して火柱や火山雷の光が見えるようになりました。
近年、過去の災害を読み解き、来るべき災害に備える機運が高まっています。富士山は、これまで多くの噴火を繰り返してきましたが、この300年前の宝永噴火が、いまのところ“最新の噴火”です。この宝永の噴火から、わたしたちは何が学べるでしょうか？　
今回は、『富士山噴火と南海トラフ』の著者である鎌田 浩毅さんの解説で、顕著な被害を出したと考えられている火山灰を中心に、富士山噴火と降灰についてみてみたいと思います。
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【マンガ】「南海トラフ巨大地震」が起きた時、もし「名古屋港」にいたら…

美しい形は、火山によってできた
東京都新越しにみる富士山のシルエット　photo by gettyimages

　富士山は何万年ものあいだ、火山灰を噴き上げたり、溶岩を噴出したり、火砕流を発生させたり、泥流を流したりと、さまざまなタイプの噴火を起こしている。富士山が「噴火のデパート」と呼ばれる所以だが、こうした噴火を続けた結果、現在のようにきれいな円錐形の成層火山となった。成層火山とは、山頂付近に急斜面を、山麓に広い裾野をもつ火山体である。溶岩や火山灰が次々に層を成して積もった結果、このような美しい形ができたのである。

　日本の多くの地域で、類似の成層火山が「○○富士」と呼ばれている。北海道の羊蹄山(蝦夷富士)、青森県の岩木山(津軽富士)、鹿児島県の開聞岳(薩摩富士)などで、いずれも富士山同様、火山噴出物によって広い裾野が形成された。

　日本一高い成層火山となった富士山は、過去に大きな噴火を数十回も繰り返している。その際には、火山灰や溶岩などさまざまな物質を火口から噴き出してきた。噴火による被害とは、とりもなおさず、これらの噴出物が人間にもたらすさまざまな被害である。

　そこで今回は、火山が噴出物のうち「火山灰」を中心に、どのような被害をもたらすのかをみていこう。

江戸時代の富士山噴火
宝永噴火の火山灰が到達した地域と火山灰の厚さ

　いまから300年ほど前の1707年に、その前から数えて約200年ぶりの大爆発を起こした。宝永噴火と呼ばれるものである。この噴火では、火山灰と軽石が大量に噴出し、東へ飛んでいった。大量に出た細かい火山灰は、偏西風に乗って横浜や江戸方面へ降り積もった。

　当時の武家に残された多数の古文書の調査によると、火山灰は横浜で10センチメートル、江戸では5センチメートルの厚さになったと推定されている。

　火山灰は10日以上も降りつづき、昼間でもうす暗くなった。当時、江戸にいた儒学者で政治家の新井白石は、こう書き記している。

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家を出るとき、雪が降っているように見えるので、よく見ると、白い灰が降っているのである。西南のほうを見ると、黒雲がわき起こり、雷の光がしきりにした。西ノ丸にたどりつくと、白い灰が地をおおい、草木もまたみな白くなった。(中略)やがて御前に参上すると、空がはなはだしく暗いので、あかりをつけて進講をした。
「折りたく柴の記」桑原武夫現代語訳、日本の名著15『新井白石』中央公論社
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　いったん空中に浮かんだ火山灰は、なかなか落ちてこない。新井白石は、火山灰は3週間も舞いあがった、と書き残している。地面に落ちても、ふたたび風に乗って舞いあがってしまうからだ。

火山灰とはガラスのかけらである
軽石が細かくなって火山灰が生産される。大規模な噴火では軽石に含まれる泡の壁ができて、バブル・ウォール型火山ガラスと呼ばれる火山灰ができる

　火山灰は、タバコや炭が燃えて残る灰とはまったく異なる。火山灰の実体は、軽石や岩石が細かく砕かれたものである。

　軽石とは、液体のマグマが引きちぎられて冷えて固まったものだ。熱いマグマが泡だつときに軽石ができる。マグマに溶けていた水が水蒸気となるからだ。

　この泡が、軽石の中では小さな穴となって残っている。これを気泡という。気泡をもつ軽石がさらに細かく砕かれたものが火山灰なのである。火山灰が「灰」と呼ばれるのは、細かくてフワフワしていて、風に舞うほどだからなのだ。

　基本的には、火山灰はマグマから軽石を経由して大量に生産される。このようにしてできる火山灰の正体は、ガラスの破片である。

　「ガラス」というと普通は、窓ガラスやガラスのコップを思い浮かべるだろう。実はガラスとは、物質がきちんとした結晶構造をもたない状態のことをいう。ガラスは結晶に比べるとずっと脆く、細かく割れると鋭い破片になるのである。

　マグマが急に冷やされて固まると、ガラスの状態になる。もしマグマが非常にゆっくりと冷えると、ガラスではなく結晶ばかりの塊になる。マグマが急冷したときだけ、ガラスになるのだ。

　つまり、噴火の際に火山灰が噴出するということは、次のことを意味する。

　マグマが引きちぎられて空中へ放り出されたあと
　急速に冷えてガラスの破片になること
　そのため火山灰には、鋭い破面をもったガラスが含まれるのである。これらが肺の中に吸入されると、先に述べた珪肺という症状を起こすのである。

　さて、これで火山灰が「燃えかす」ではないことが理解していただけただろう。

　岩石の細かいかけらである火山灰は、水に溶けることもなく、いつまでも消えることがない。乾燥すれば何週間も舞いあがり、雨が降るとまるでセメントのように固まってしまう。城の壁に使われている漆喰のように硬化するのである。

火山噴出物の分類
富士山の礫　photo by gettyimages

　そもそも火山の噴出物は、大きさによって分類されている。火山学における定義では、噴火の際に火山から放出される物質の中で、直径が2ミリメートル以下のものを火山灰という。最大でざらざらした砂粒のようなものから、最小では小麦粉よりも細かい粒子までがある。いちばん小さな「火山灰」から始まって、「火山礫」、「火山岩塊」という3つがある。

　火山灰より大きくて握りこぶし大くらい(直径64ミリメートル)までを火山礫、それより大きなものを火山岩塊という。火山岩塊には数メートルの巨大な岩石までが含まれる。

　また、火山からもくもくと立ち昇る噴煙には、白いものと黒っぽいものがある。白いものは水蒸気が凝結した非常に細かい水滴であるが、黒っぽい噴煙には火山灰が混じっている。これは誰にでも簡単にわかるので、鹿児島県の桜島などに出かけたときはぜひ見ていただきたい。

　空高く巻き上げられた火山灰は、風に運ばれて非常に遠くまで飛んでいく。この途中で、火山灰のサイズと密度に応じてふるい分けられながら、地上に達する。グラニュー糖のような粗い火山灰は近くに落ち、小麦粉のような細かい火山灰は遠くまで運ばれるのである。

　そして降り積もる火山灰によって、人々の健康や生活、また政治や経済にまで大きな被害をもたらすのである。

防災に欠かせないハザードマップ
富士山全体のハザードマップ　火砕流、噴石、溶岩、泥流などの到達範囲が示されている

　火山灰などの噴火災害から身を守るためには、どこが危険なのかを示した地図が必要である。それがハザードマップ(火山災害予測図または火山災害危険区域予測図、英語ではvolcanic hazard map)である。噴火が発生したらどの地域にいかなる危険が及ぶのかを示したもので、火山防災で最も重要な役割を占めるといってもよい。

　ハザードマップにはさまざまな目的がある。住民に対して噴火現象そのものについて理解してもらうこと、住民や観光客が安全に避難できるルートを示すこと、避難のための施設を整備すること、火山活動のないときにどのような土地利用をすればよいかを示すこと、などである。

　一般に、火山は繰り返し噴火を起こすので、類似した現象が見られることが多い。噴火のもたらす災害にも共通点があるため、現在までの噴火履歴をくわしく知り、将来に備えることが重要である。そこで、過去数百～数千年間の噴火の様子から、噴火地点、噴火の推移、様式や規模の変化などを推測し、地図にしたものがハザードマップなのである。

　ハザードマップは1970年代から、活火山をもつ世界各国で作成が始まった。日本でも活火山の山麓にある防災意識の高い自治体で作られはじめた。その後、1992年に当時の国土庁が「火山噴火災害危険区域予測図作成指針」を公表し、全国的にハザードマップが作成されるようになった。しかし、海底火山と北方領土を除いても、日本にある111個の活火山のうち、まだ4割程度の40あまりの火山でしか完成していないのが現状である。

　これに対し、富士山には2000年に入ってもハザードマップがなかったが、同年10月に噴火の予兆である可能性がある低周波地震が発生して、急遽作られることになり、4年後の2004年春に、ようやく富士山全域のハザードマップ(全体のハザードマップ)が公表された。後ればせながら、火山防災の基礎地図ができあがったのである。

降灰被害が読み取れる「ドリルマップ」
降灰の可能性マップ。月別に描かれた降灰のドリルマップをすべて重ね合わせたもの

　火山灰が大量に積もると、地層として残る。降り積もった火山灰は過去の噴火の証拠となる。富士山では宝永噴火や平安時代の貞観噴火の証拠にもとづき、今後の予測がなされている。

　では実際に、富士山のハザードマップではどのように描かれているかを見てみよう。火山灰の積もり方については、まず季節ごとの降灰分布を示す地図が作成される。基本的に日本の上空には偏西風が吹いているので、火山灰は東の方角へ飛んでいく。

　しかし、季節によって風の向きは多少異なる。たとえば、冬のあいだは強い西風が吹いているので、火山灰は東へ集中的に飛ばされるが、夏のあいだは風向きが変化しやすいので、火山灰は全方向に散る傾向がある。このため富士山の西の方にも、若干の火山灰が降ることが予想されている。

　こうした降灰の変化をすべての月ごとに示した地図を降灰の「ドリルマップ」という。

　次に、月別に描かれた降灰の「ドリルマップ」をすべて重ね合わせた地図を作成する。これを降灰の「可能性マップ」という。

　1枚で12ヵ月分を一度に見渡せるように重ねた図というわけだ。火山灰の積もる厚さから被害が読み取れる便利な図ともいえよう。

宝永噴火の火山灰が見つかった
富士山の南東斜面に開く宝永火口　photo by gettyimages

　近年、宝永噴火の際に江戸に降り積もった火山灰が見つかった。江戸時代に、現在の東京都千代田区で採取された火山灰が、奈良県大和郡山市の豊田家の所蔵品から発見されたのだ。

　灰色の粉末が約10グラム入った紙包みが2つあり、中の粉末を分析すると、宝永噴火で飛んできた火山灰であることがわかった。

　300年も前の試料が残されていたのは、日本の火山研究史上でもたいへん珍しいことである。ここでは興味深い点が2つある。まず、火山灰の堆積した場所がきちんとわかっていることだ。江戸時代の古地図で調べてみると、屋敷の中のどこで採取したか、その正確な場所まで判明したのである。具体的には、宝永火口から94キロメートル東北東にあたることがわかった。

もう一つは、採取した時刻がわかっていることだ。1707年12月16日の昼過ぎに取られたことが包み紙に書かれているのだが、これは宝永噴火の初日にあたる。つまり、噴火初期の貴重な火山灰というわけである。

　化学分析してみると、たしかに富士山の東麓にある太郎坊に堆積する、宝永噴火の最初に積もった軽石と化学組成が一致した。このときには富士山からの鳴動が聞こえたことも記述されていた。

　いかに火山学が進んでも、近年ならいざしらず、300年も昔の噴火に関するこのように精度の高い情報はなかなか得られるものではない。几帳面な武士が紙に包んできちんと保存してくれたおかげである。

　火山の噴出物は、厚さにして20センチメートルほどになり、かつ表層がカバーされたものなら、地層として半永久的に残る。

　たとえば太郎坊(静岡県御殿場市にある富士山御殿場口5号目付近の地名)のような火山の麓では、もともと噴出物が厚く、さらにその上を次々と噴出物が覆っているために残りやすい。

　しかし江戸に降った火山灰は、厚さが5センチメートル程度のものだったので風に吹かれ、地層としては残ることができなかった。人為的に採取されたものだけを、われわれは調査できるのである。

降灰のシミュレーション
ハイテクの過密都市を襲う状況には、不確定の要素も大きい　photo by gettyimages

　ここで、大規模な噴火が富士山で起きた場合にどのように火山灰が広がるのか、時間経過に沿ってシミュレーションを見てみよう。

　かりに1707年の宝永噴火と同規模の噴火が15日続いたと想定すると、富士山東部の静岡県御殿場市では1時間に1～2センチメートルの火山灰が降り続き、最終的に120センチメートルに達する。

　また、富士山の山頂から80キロ離れた神奈川県横浜市では1時間に1～2ミリメートルの火山灰が断続的に降り、最後には10センチメートルの厚さになる。これは江戸時代の記録とほぼ等しい数字である。

　さらに、90キロメートル離れた東京都新宿区では噴火開始の13日目から1時間に1ミリメートル降り、最終的に1.3センチメートル降り積もる。

　これにより、富士山の周辺では建物の倒壊などの被害が出るほか、噴火から10日過ぎには富士山から100キロメートル以上離れた首都圏の全域で、道路・鉄道・空港・通信・金融などあらゆる方面で影響が出る恐れがある。

　富士山の火山灰被害の対策は、桜島で噴出する火山灰が参考にされる場合があるが、実は両者には規模の点で大きな開きがある。宝永噴火をはじめとする富士山の大規模噴火では、最近50年間に桜島が毎年放出してきた火山灰の200年分を超える量が、たった半月で出たのである。

　しかも、江戸時代とはまったく異なるハイテクの過密都市を襲う状況には、不確定の要素が非常に多い。こうした点の災害シミュレーションも今後は必要になるだろう。

日本の防衛にも重大な影響が生じる!?
1991年のピナトゥボ噴火による火山灰で埋まった米空軍のクラーク基地　photo by gettyimages

　火山灰の被害は直接的なものにとどまらず、間接的にも重大な災いをもたらす。1991年6月に起きたフィリピンのピナトゥボ火山の大噴火は、国際情勢にも大きな影響を与えた。火山灰が大量に降ったため、風下にあった米軍のクラーク空軍基地が使えなくなったのである。

　その後の米軍はフィリピン全土から撤退を余儀なくされた。いわば火山の噴火が極東の軍事地図を描き換えてしまったのである。富士山が噴火すれば、神奈川県厚木市にある厚木米海軍飛行場と海上自衛隊厚木航空基地に関連する在日米軍の戦略が、大きく変わる可能性もある。

　2004年に内閣府から発表された富士山噴火の災害予測では、大量の火山灰が首都圏を中心として関東一円に大きな影響を与えることが明らかにされた。しかも、江戸時代と異なり高度の科学技術に依存している都市機能に、はたしてどの程度の被害が出るのか、不明な点は多い。

　富士山から降ってくる火山灰への対策は、直下型地震などとともに日本の危機管理項目の一つと言っても過言ではない。

　さらに連載記事＜「溶岩流」果たしてどこまで到達するのか…「富士山が噴火した」ときの「衝撃的な被害規模」＞では、富士山噴火の際の溶岩流について詳しく解説します。

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富士山噴火と南海トラフ――海が揺さぶる陸のマグマ

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鎌田 浩毅（京都大学名誉教授）

いま「富士山」が噴火したら…その「ヤバすぎる威力」と「凄まじい影響範囲」（現代ビジネ