| 笠戸地島 | |
|---|---|
 2008年8月7日の噴火前の火口湖のあるカサトチ火山 | |
| 最高点 | |
| 標高 | 1,030フィート（310メートル） |
| プロミネンス | 1,030フィート（310メートル） |
| 座標 | 北緯52度10分17秒 西経175度31分06秒 / 北緯52.17139度 西経175.51833度 / 52.17139; -175.51833 |
| 地理 | |
| 位置 | アリューシャン列島、アラスカ州、 アメリカ合衆国 |
| 地形図 | USGSアトカ C-5 |
| 地質学 | |
| 結成者 | 沈み込み帯の 火山活動 |
| 火山弧 | アリューシャン弧 |
| 最後の噴火 | 2008年8月 |
カサトチ島（アリューシャン語：Qanan-tanax̂ ; [1] ロシア語：Касаточий остров）は、カサトチ火山としても知られる活成層火山であり、アラスカ南西部のアリューシャン列島のアンドレアノフ諸島亜群の一部である。[2] 2008年8月7日、カサトチ島は爆発的に噴火し、火山灰の噴煙は高度45,000フィート（14,000メートル）に達した。噴火は24時間続き、島に生息していたほとんどの生物が死滅した。噴火以来、この島は島への種の一次遷移に関する研究の場となっている。現在、この島には一貫した人間の居住地はない。[3]
カサトチ島は、ベーリング海と北太平洋を隔てる狭い海嶺の上に位置するアリューシャン列島に属しています。[4]アトカ島 西端の北西、グレート・シトキン島の東に位置するアトカ峠にあります。北緯52.177度、西経175.508度に位置し、山頂標高は314メートル（1030フィート）です。[3]面積は1.9503平方マイル（5.051平方キロメートル）です。
2008年以前の生態系
地質学
カサトチ島は独特の景観を有し、多くの種類の生物にとって理想的な生息地となっている。このような有益な生息地を作り出した要因のいくつかは、島の地質に厳密に反映されている。2008年以前は、島の直径は約3km、最も高い側では標高約314mであった。[5]島は南側よりも北側が急峻で、島の中心から少し北には、湖を囲む急壁のカルデラがある。 [2]火口の直径は約4,000フィート（1,200m）で、湖面は海抜わずか約60mである。火口周辺の島は、急峻な海食崖、崖錐斜面、小さな岩だらけのビーチで特徴づけられる。[5]こうした多様な生息地の可能性が、そこに生息する多くの生物の舞台となっている。[6]
フローラ
2008年の噴火以前、カサトチ島の地形は険しく険しく、豊かな植生と多様な植物相が生息していました。火口壁と海食崖を除き、島のほぼ全域に草本植物が生い茂っていました。[5]この陸生植物は、カサトチ島固有の多くの種の生息地を形成しました。沿岸域と海洋域にも、多様な海草、昆布、サンゴ、海綿、そして岩礁沿岸の根など、独自の植物種が繁茂していました。[2]
動物相
カサトチ島は多くの生物種の生息地でしたが、中でも特に注目すべきは、多様な海鳥、鳥類捕食動物、そして海洋無脊椎動物の生息地でした。[2]海流、生産性、そして島の居住可能な地質が、これらの厳選された動物群にとって理想的な環境を作り出しました。[5]
カサトチ島は、アリューシャン列島の他の多くの島々とは一線を画し、多様な海鳥の群れを支えている。中でも最も有名なのは、10万羽を超えるカンムリウミスズメと15万羽のコビトウミスズメのコロニーで、アリューシャン列島全体でわずか7つしかないコロニーの一つである。[7]その他の種には、ミミヒダミズナギドリ、ヒゲウミスズメ、ヒメウミスズメ、カモメ、ウミバト、ウミウなどの海鳥が含まれる。これらの海鳥は、ハクトウワシやハヤブサなど多くの鳥類捕食者も引き寄せる。カサトチ島の鳥類は、島の主要な脊椎動物であり、陸上生態系と海洋生態系をつなぐ最も重要な役割を果たしている。[7]
島には、様々な昆虫、節足動物、魚類など、他にも多くの種が生息していました。魚類や様々な海洋生物の豊富さは、毎年ウミスズメが大量に島に押し寄せるのを支えていました。また、島の北半分には絶滅危惧種のトドの繁殖地があることでも知られています。海岸近くのベンチは、数百年前の溶岩流によって削り取られたものです。[5] 2008年の噴火以前には、約1000頭のトドがこれらの繁殖地を占拠していました。[2]
2008年8月の噴火
2008年以前、カサトチ島の噴火の歴史や将来の噴火の可能性についてはほとんど知られていませんでした。島には監視装置が設置されていませんでしたが、近隣の2つの島の装置が数年前からカサトチ島で地震活動が検知されていることを示していました。必要な技術が不足していたため、その後の噴火を予測することは極めて困難でした。そのため、噴火は極めて急速に、そしてほとんど前兆もなく発生しました。[5]
2008年8月7日、カサトチ島は爆発的な噴火を開始し、噴煙は高度35,000フィートを維持し、高度45,000フィートに達しました。噴火は24時間続き、「6時間にわたる2回の爆発的な噴火と休止により、灰の少ない噴煙が発生しました。その後、爆発的な噴火に始まり、その後2回の噴火が中断された10時間にわたる灰の多い噴出が続き、最後の8時間で灰の噴出が弱まりました。」[5] 火砕流は島を継続的に襲い、島の大部分を数十メートルから数十メートルの堆積物に埋めました。2008年の噴火以前、島では記録に残る活動はほとんどありませんでした。カサトチ島で最後に確認された活動は1899年ですが、これは噴火とは考えられていませんでした。 2005年にAVOに軽度のガス放出が報告されたが、確認できなかった。[8]
2008年の噴火では、噴火そのものとその二次的影響により、相当数の[説明が必要]人々が影響を受けた。噴火が差し迫ったため、島にいた唯一の人間である米国魚類野生生物局の生物学者2人が避難を余儀なくされた。彼らの研究は中止され、後に島で現在進行中の研究に取って代わられた。[9]噴火の影響を受けた近隣の島々もあった。当時、アリューシャン列島の有人島であるアダック島には降灰注意報が発令された。 [8]その後、アダック島および他の近隣の島々で最大6cmの火山灰が見つかり、残りは周辺の海に降り注いだ。[5]当時、島には約300人が居住しており、直接の死者や負傷者はいなかったものの、この人々が噴火地点に非常に近い場所にいたことによる長期的な影響はまだわかっていない。
2008年以降のエコロジー
地質学
笠戸地の地質学的状況は噴火によって大きな影響を受けた。かつて砂浜、森林、土壌があった場所には、火山灰と火山流による数メートルの堆積物が堆積した。島全体の面積は約40%増加した。火口面積は約28%増加し、横方向に約300m拡大した。[5]火口縁は約60m低下し、火口下の湖に近づいた。[5]噴火後、笠戸地の湖の水位は大幅に低下したが、火口下部の壁から流れ出る複数の小川がゆっくりと湖水を満たした。火口周辺の海岸線は火砕堆積物によって数百メートル延長され、島の縁近くに生息していた海洋生息地の大部分が破壊された。[5]
フローラ
2008年の噴火後、島に存在していたとみられる生物はすべて壊滅したとみられる。火砕流と火山灰は島全体を堆積物に埋もれさせ、島の土壌さえもほとんど役に立たない状態にした。草、樹木、草本植物など、ほぼすべての陸上植物は高温によって破壊され、その後覆われてしまった。これが陸上での再定着における主要な問題の一つとなった。[7]溶岩流の崖の下にあったウミスズメの繁殖地のいくつかは、トドの繁殖地の多くと同様に堆積物に埋もれた。島を取り囲む重要な海洋生息地である岩だらけのケルプの群生地も、噴火後に島の海岸線を広げた火砕流堆積物に埋もれた。[5]
動物相
噴火直後、島には生き残った種はいないと考えられていました。周囲の生息地が破壊されたため、生物は死ぬか、逃げざるを得ませんでした。海洋哺乳類と鳥類の繁殖地のほぼすべてが火山灰に覆われ、かつてそこに生息していた絶滅危惧種のトドの島の北側にある営巣地も含まれていました。数週間から数年後になってようやく、島に種が戻り始めました。[4] 2009年の夏には約20万羽のウミスズメが島に戻りましたが、営巣地はまだ灰に覆われていたため、営巣には利用できませんでした。驚くべきことに、噴火後2週間までアシカは島に生息していました。[5]彼らの営巣地も厚く埋もれていたが、海岸浸食により2009年の夏までに消失した。[5]この自然擾乱の激しさと噴火直後のカサトチ島の生物のほぼ完全な壊滅により、この島は一次遷移の教科書的な場所となった。科学者たちはこれを機会に、生態系への影響と長期的な回復を研究するための研究プロジェクトを2009年に開始した。[2]彼らの目標は、様々な種が島に戻ってくるパターンと理由を見つけることだった。このような規模の災害の後、その地域に関するデータが存在することはめったにないため、この種の遷移を研究する貴重な機会となった。
研究
目的
2008年の噴火以前、カサトチ島はアラスカ海洋国立野生生物保護区（ANMWR）の一部でした。米国魚類野生生物局（USFWS）、米国地質調査所（USGS）、国立海洋漁業局は1996年からこの島で海鳥や哺乳類の調査を行い、噴火前の島の生態系について多くの知見を得てきました。[4] 2008年の噴火は、カサトチ島の生命の痕跡をほぼすべて破壊しました。この状況は、アイスランドのスルツェイ島、インドネシアのクラカタウ島、日本の有珠山、ロシアのクスダッチ山、アメリカのセントヘレンズ山など、歴史上多くの噴火で見られた状況と似ているように思えたかもしれません。[7]しかし、カサトチ島の噴火は、科学者たちに島への種の回帰に関する主要な遷移を研究する極めて稀な機会を与えました。この機会が得られた理由は、既存の種や植生に関する広範な研究が行われた環境で、これほど壊滅的な自然災害が発生することは稀であるという事実によるものでした。カサトチにおけるプロセスについての理解を深めることで、得られた知識を将来の同様の状況に適用できることを期待していました。[7]
観察
2008年の夏、研究チームが島を訪れ、噴火が現存するすべての生物群集に及ぼした直接的な影響を観察し、記録しました。噴火は、土壌、海水、地形、陸生植物、陸鳥、海岸鳥、海鳥、節足動物、海藻、海洋無脊椎動物など、生態系のあらゆる側面に甚大な影響を及ぼしました。[7] 研究の目的は、個々の種の再定着パターンを特定し、それらが互いにどのように一致しているか（もし一致しているならば）を調べることでした。
カサトチ島における再植生化の取り組みを研究した結果、研究者たちは多くの明らかなパターンに気づきました。 侵食は、斜面から堆積物を除去することで島の生態系を再開発する重要な原動力であることが認識されました。長い間、島には植物が全く存在しないと考えられていましたが、後に最も植物の多様性が高まったのは、侵食によって新たな物質が除去され、古い土壌が地表に現れた場所でした。土壌が露出したこれらの稀な場所では、新たな植物や植生の成長が促されました。これにより、営巣地が再び出現し、異なる種の海鳥の帰還が促されました。[7]
現地調査におけるもう一つの観察結果は、カサトチ火山に驚くべき「レガシー」（完全な破壊を免れた生態系の残骸）が存在することでした。カサトチ火山の噴火は、土壌に至るまであらゆる生命の痕跡を破壊したと考えられていました。これは、この規模の火山噴火では考えられないことでした。[7]具体的な例としては、節足動物の生存が挙げられます。2009年に発見された節足動物のほとんどは、災害の生存者かその子孫でした。[5]
カサトチ島における再定着に大きく寄与した要因の一つは、様々な分散方法である。これらは、最も多くの種を帰還させることが計画されている方法であるが、これらの種の生存は、島が現在の生態系を安定させる能力にかかっている。[7] 現在、ほとんどの移入種（風、飛翔、水などによる）は適切な生息地を見つけることができず、継続的に導入されるうちに大部分が死滅することが分かっている。これらの分散方法は、陸上の生息地が非生物的および外的要因に応じて安定する場合にのみ、種の多様性の向上につながる。[7]
カサトチの生態系がどのように新たな均衡状態に戻るかを監視し、そのデータを類似の島々と比較することで学習されたパターンのいくつかの例は、科学者が陸と海の相互作用をさらに理解するのに役立ち、壊滅的な自然災害後の生態系の再構築に関する新しい知識をもたらします。[7]
参照
参考文献
- ^ Bergsland, K. (1994).アリュート語辞典. フェアバンクス: アラスカ先住民語センター.
- ^ abcdef “USGS: Kasatochi vulcano”. 2016年12月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年9月2日閲覧。
- ^ ab "Kasatochi". Global Volcanism Program .スミソニアン協会. 2021年6月28日閲覧。
- ^ abc ゲイリー・S・ドリュー、ドナルド・E・ドラゴー、マーティン・レナー、ジョン・F・ピアット『北極・南極・高山研究』第42巻第3号（2010年8月）、325-334頁
- ^ abcdefghijklmno ウィリアム・E・スコット、クリストファー・J・ナイ、クリストファー・F・ウェイトーマス、クリスティーナ・A・ニール『北極・南極・高山研究』第42巻第3号（2010年8月）、250-259頁
- ^ 笠戸地火山：噴火と再植民化[永久リンク切れ]
- ^ abcdefghijk ロジャー・デル・モラル、「北極・南極・アルパイン研究」第42巻第3号（2010年8月）、335-341頁
- ^ ab 「カサトチ火山活動報告」アラスカ火山観測所. 2014年11月5日閲覧。
- ^ アラスカ火山観測所のウェブサイト
外部リンク
- USGS: カサトチ火山 2016年12月20日アーカイブ - Wayback Machine
- 笠戸地島の写真 2008年7月、笠戸地島の写真
- アラスカ火山観測所、カサトチの説明と統計
- 地質学：笠戸地火山 2014年3月27日アーカイブ - Wayback Machine
- 国立自然史博物館：地球火山活動プログラム
