Real-time monitoring of marine volcanic activities using remote seafloor observatories

海域火山（火山島および海底火山）は、火山活動のグランド・トゥルースが取得しにくく、噴火の予測や早期検知が困難なことが課題となっている。本研究では、水中音波が遠方まで伝播する特性に着目して、既存の海底観測ネットワークを利用して海域の火山活動をリモート監視する手法を考案する。本研究では、包括的核実験禁止条約機関（CTBTO）のハイドロフォンアレイによる水中音波の観測データを海域火山活動のグランド・トゥルースとすることから、CTBTOの科学者と協力して海域火山活動に関連するデータ収集と解析を進めた。2018年に噴火したパプアニューギニアのKadovar火山は、火山噴火に加えて一連の活動で成長した溶岩ドームが崩壊し津波を励起した複合的な火山活動であった。近傍の観測機器は十分でないものの、住民による目撃や火山活動の時刻を同定できる写真がドキュメント（エビデンス）として存在した。CTBTOの水中音波観測点のデータを精査して、Kadovar火山の活動推移や溶岩ドーム崩壊の発生時刻の同定を行った。火山噴火に起因する水中音波が地震とは区別できることや海底地すべりにともなう水中音波の周波数特性や継続時間の特徴など、海域火山に特有の現象理解を進めた。本研究を通じて、CTBTOの科学者と技術的な議論をしたことで、ハイドロフォンのデータ解析に不可欠な機器特性の補正が可能となった。2023年度には、CTBTO主催の科学技術に関する会議や水中音波に関する国際会議が開催されるので、これらに参加して海域で発生する地震や火山活動に関連する水中音波について、科学的な意見交換をする予定である。

海域火山（火山島および海底火山）は、火山活動のグランド・トゥルースが取得しにくく、噴火の予測や早期検知が困難なことが課題となっている。本研究では、水中音波が遠方まで伝播する特性に着目して、既存の海底観測ネットワークを利用して海域の火山活動をリモート監視する手法を考案する。本研究では、包括的核実験禁止条約機関（CTBTO）のハイドロフォンアレイによる水中音波の観測データを海域火山活動のグランド・トゥルースとすることから、CTBTOの科学者と協力して海域火山活動に関連するデータ収集と解析を進めた。2018年に噴火したパプアニューギニアのKadovar火山は、火山噴火に加えて一連の活動で成長した溶岩ドームが崩壊し津波を励起した複合的な火山活動であった。近傍の観測機器は十分でないものの、住民による目撃や火山活動の時刻を同定できる写真がドキュメント（エビデンス）として存在した。CTBTOの水中音波観測点のデータを精査して、Kadovar火山の活動推移や溶岩ドーム崩壊の発生時刻の同定を行った。火山噴火に起因する水中音波が地震とは区別できることや海底地すべりにともなう水中音波の周波数特性や継続時間の特徴など、海域火山に特有の現象理解を進めた。本研究を通じて、CTBTOの科学者と技術的な議論をしたことで、ハイドロフォンのデータ解析に不可欠な機器特性の補正が可能となった。2023年度には、CTBTO主催の科学技術に関する会議や水中音波に関する国際会議が開催されるので、これらに参加して海域で発生する地震や火山活動に関連する水中音波について、科学的な意見交換をする予定である。