ロトマハナ湖

ロトマハナ湖
曇りの日に木々に囲まれた静かなロトマハナ湖の写真。背景にはタラウェラ山が見える。
2011年のロトマハナ湖
ロトマハナ湖の位置
ロトマハナ湖の位置
ロトマハナ湖
ロトマハナ湖の水深地図
ロトマハナ湖の水深図[ 1 ]
位置北島
グループロトルアの湖
座標南緯38度16分 東経176度27分 / 南緯38.267度、東経176.450度 / -38.267; 176.450
湖の種類火山の火口湖
語源マオリ語：ホットレイク
の一部オカタイナカルデラ
一次流入ハウミ川、テカウエ川、ワイマング川、タラウェラ山の名前のない川、地下
一次流出地下水位は少なくとも1,125 L/s（39.7 cu ft/s）である。[ 2 ]
集水域83.3 km 2 (32.2 平方マイル) [ 2 ] : 56
流域 国ニュージーランド
最初に洪水1886
最大長6.2 km (3.9 マイル) [ 3 ]
最大幅2.8 km (1.7 マイル) [ 3 ]
表面積8.9 km 2 (3.4平方マイル) [ 2 ] : 55
平均深度51メートル（167フィート）[ 3 ]
最大深度118メートル（387フィート）[ 4 ]：41
地表標高338.7メートル（1,111フィート）[ 2 ]：24
島々パティティ島
参考文献[ 3 ]

ロトマハナ湖は、ニュージーランド北部ロトルアの南東20キロメートルに位置する、面積890ヘクタール（2,200エーカー）[ 2 ]の湖です。 休火山タラウェラ山のすぐ南西に位置し、 1886年のタラウェラ山の大噴火によって地形が大きく変化しました。タラウェラ山とともに、オカタイナカルデラ内に位置しています。ニュージーランドで最も最近形成された大きな自然湖であり、ロトルア地区で最も深い湖です。

歴史

ニュージーランド文化遺産省は、ホッホシュテッターに従って、ロトマハナを「暖かい湖」と訳しています。[ 5 ] [ 6 ]そして、湖の周囲は1843年にヨーロッパで初めて文書による説明がされて以来、世界的に有名になりました。 [ 7 ]

地質学

ロトマハナ湖岸の蒸気の立ち上る崖

ロトマハナ湖はニュージーランドで最も研究されている湖の一つで、1886年のタラウェラ山の噴火でできた長さ17キロメートル（11マイル）のリフトの南西部を占めている。地質学の議論では、2016年に高水準の水中音響調査が行われ、湖の水位は変化するため、この時に行われた絶対測定値が基準値として使われている。この時の湖水位は340メートル（1,120フィート）で[ 4 ] 、地理的に地図に描かれた高さ337メートル（1,106フィート）[ 8 ]や平均高さ338.7メートル（1,111フィート）[ 2 ]では なかった。ロトマハナ湖には自然の地表出口がなく、水位は降雨量や蒸発量に応じて約1メートル変化する。[ 9 ] 現在、湖の水位を最高に保つために人工的に作られた表面水路があります。[ 2 ] : 18 オカタイナカルデラの集水域の水文地質学的モデルは、ロトマハナ湖集水域がタラウェラ湖集水域に地下水を供給し、その流出量は、定義された集水域の規模に応じて、1,125〜3,018 L/s（39.7〜106.6 cu ft/s）であると予測しています。[ 10 ] : 30〜32, 41 [ 2 ] : 72

1886 年の噴火の前には、現在の湖の流域に 2 つの小さな湖と、おそらく 6 つのもっと小さな池があった。[ 11 ] : 5 もう 1 つの湖はロトマカリリ湖と呼ばれていた。[ 12 ]噴火後、その東に新しいロトマカリリ湖が短期間存在したが、湖面上昇により現在の湖に統合された。[ 11 ]噴火後の 1886 年から 1888 年にかけて調査された時点では、現在の湖底はほとんど乾燥しており、[ 13 ]これらの観察結果を現在の地理的に特定された水中音響学的発見と照合することができる。[ 4 ] : 42 昔のロトマハナ湖と関連の観光名所の高画質写真は、1875 年までにヨーロッパで広く入手可能であった。[ 14 ]噴火後、15 年かけて数多くのクレーターが埋められ、今日のロトマハナ湖が形成された。その結果、ニュージーランドで最も最近形成された大きな自然湖となり、水深は118メートル（387フィート）でロトルア地区で最も深い湖となった。 [ 4 ] : 41 以前の公式水深は112.4メートル（369フィート）であったが、[ 3 ]当時は湖面が低く、測定機器もそれほど精密ではなかった。[ 4 ] : 40 湖底には現在最大37メートル（121フィート）の堆積物があり、ロトマハナ火口の底は海抜185メートル（607フィート）にあることになる。[ 4 ] : 41

湖の北岸は、水深39メートル（128フィート）の下流タラウェラ湖に近接しており[ 15 ]、両者は700メートル（2,300フィート）未満の地形で隔てられています。この地形の大部分は1886年の噴火によって形成されたものです。ロトマハナ湖の元々の水位は、1886年以前のタラウェラ湖の水位と比較してやや議論の余地があります。これは、噴火によってタラウェラ湖の水位も変化し、その後1904年頃にタラウェラ湖の水位が低下したためです。[ 4 ]：41 [ 11 ]：11–12

昔のロトマハナ湖と現在のロトマハナ湖の水位差は、35～48メートル（115～157フィート）とされている。[ 11 ] [ 4 ] : 41 [ a ]

元の湖は主に流紋岩質の噴火岩の地域で形成され、少なくとも 1314 ± 12 CE のタラウェラ山のカハロア噴火以降に堆積した湖底堆積物とも関連していたと考えられます。[ 19 ]玄武岩質の噴火により、特に北東部に泥質物質が広範囲に数メートルの厚さで堆積しました。[ 20 ]噴火前に存在したいずれかの湖が、タウランガの新しい火山灰のサンプルとケープ・ランナウェイの火山灰のサンプルで発見された水生巻貝の殻の起源である可能性が高いです。[ 12 ] : 60 基本的に新しい火口は、噴火前の湖があった場所から少なくとも 60 メートル (200 フィート) の深さまで物質を排出し、場所によっては 80 メートル (260 フィート) ほどの深さまで排出した可能性があります。[ 4 ] : 44

現在の平均的な伝導熱流束は、ロトルア湖やタウポ湖の真下のそれよりも少なくとも3倍高い。[ 21 ]最新の測定では47MWである。[ 22 ]湖岸の現在も活動中の地熱地帯に熱を供給し、湖の西側にあるピンクテラスにも熱を供給していた熱水系の熱流束は21.3W/m2である。 [ 22 ]パティティ島の南西には、1886年にできた湖底のクレーターにあると思われる、平均13W/m2の熱流束を持つ地域がある。[ 22 ]

ロトマハナ湖岸の蒸気の立ち上る崖（1908年4月以前に撮影された写真）

生態学

ロトマハナ湖の黒鳥

この湖は野生生物保護区に指定されており（最初の接触以前からそうであった）、鳥類の狩猟は禁止されている。湖にはコクチョウが数多く生息しており、湖最大の島であるパティティ島を害鳥から守るための取り組みが進められている。[ 23 ]最近の研究では、パティティ島は1886年の噴火を生き延びた、かつてランギパカル丘として知られていた古い湖で、噴火前の地形に最も近い現存する地形であることが確認されている。[ 24 ] タラウェラ湖から陸路で渡るツーリストトラックを除き、湖への一般の立ち入りは禁止されている。

ワイマング火山渓谷観光局では、湖岸の温泉地帯を訪れる湖のボートクルーズを追加料金で提供しています。

湖の窒素負荷は安定しているが[ 2 ]：5 、オカロ集水域からハウミ川を経由して高い栄養段階指数の流入がある[ 2 ]：15 。

水の流入

流入[ 2 ]：44、55、56
ソース詳細湖への平均流入量
ハウミ川湖にて168 L/s (5.9 cu ft/s)
-ワットマング川の合流点より上流のハウミ川110 L/s (3.9 cu ft/s)
-ワトマング川58 L/s (2.0 cu ft/s)
テ・カウアエ川アッシュピットロードフォード166 L/s (5.9 cu ft/s)
プトゥノア川農道暗渠26 L/s (0.92 cu ft/s)
ロトマハナ川沼地で56 L/s (2.0 cu ft/s)
集水域流入降水から3,174 L/s (112.1 cu ft/s)
集水域流入推定地下その他の集水域30 L/秒（1.1 立方フィート/秒）

ピンクと白のテラス

1887/88年に地図に示された1886年の噴火による火口（灰色で示した部分）のほぼ全域を、噴火後の現在のロトマハナ湖が占めています。この図には、白い注釈で、かつてのロトマハナ湖のおおよその位置と、その東側にあったロトマカリリ湖の位置も示されています。火口への水の流れは既に始まっており、特に東端では調査時点で既に新しいロトマカリリ湖が形成されていました。

ピンクテラスとホワイトテラスは、1886年の噴火以前、湖岸に広がる自然の驚異でした。世界第8の不思議とされ、19世紀（1870年頃から1886年頃）にはニュージーランドで最も有名な観光名所でしたが、噴火によって埋もれたり破壊されたりしました。[ 25 ]

科学者たちは2011年に、ピンクテラスとホワイトテラスの下層を湖底の深さ60メートル（200フィート）で再発見したと考えていました。[ 26 ] 2016年から2020年にかけてのより最近の研究報告では、両方のテラスの上部は陸地にあるため、テラスまたはその一部が元の場所に残っていたという物理的証拠を得るためにアクセスできる可能性があることが示唆されています。[ 27 ] [ 28 ] [ 24 ]

2017年の研究は、1859年に湖を訪れたドイツ系オーストリア人の地質学者フェルディナンド・フォン・ホッホシュテッターの日誌に依存していました。 [ 29 ]ホッホシュテッターの日誌は、噴火前の段丘の調査として唯一知られています。[ 30 ]ホッホシュテッターの現地日誌とコンパスデータを使用して、ニュージーランドの研究者チームは、ピンクテラスとホワイトテラスが10〜15メートル（32〜49フィート）の深さに保存されていると思われる場所を特定しました。[ 31 ]研究者たちは、その地域の完全な調査のために資金を調達することを望んでいましたが、どのような作業も、ピンクテラスとホワイトテラスが位置する神聖な先祖伝来の地である地元のマオリ族から最初に承認される必要がありました。[ 32 ] [ 30 ] [ 33 ] 2017年に地中レーダー探査が行われたが、調査した場所にテラスが存在するかどうかを判定できるほど深くまで探査することができなかった。[ 34 ] その後、ホッホシュテッターの調査研究により、ピンクテラス、ブラックテラス、ホワイトテラスの位置が絞り込まれた。[ 35 ] [ 36 ]テラスが残っているかどうかの問題は、依然として未解決のままである。[ 11 ]

グリーンレイク

ロトマハナ湖の東岸近くには、小さな湖であるグリーン湖があります。南緯38度15分00秒、東経176度28分18秒です。ロトマハナ湖の西に位置する、 はるかに大きなロトカカヒ湖（グリーン湖）と混同しないようにご注意ください。 / 南緯38.25000度、東経176.47167度 / -38.25000; 176.47167

グリーン湖はほぼ円形の火口で形成され、直径は約100メートルである。ロトマハナ湖よりもかなり緑がかった暗い独特の色からその名前が付けられた。この湖は1886年のタラウェラ山の噴火後に形成された。噴火前は、ワイカナパナパ渓谷のロトマハナ湖の北に、グリーン湖（ロトポウナム湖）としても知られる小さな（直径約12メートル）小湖があったが、タラウェラ火山の噴火で地表に現れた。噴火後、水は新しいグリーン湖の火口に流れ込み、古い湖と同じ名前が付けられた。[ 37 ]ロトマハナ湖の周囲にあった噴火前の他の湖や小湖には、ロトマカリリ湖、ランギパカル湖、ルアホアタ湖、ワイラケ湖などがある。1970年のコールによるマカリリ湖の形状、位置、方向（本書で引用）は誤りである。彼はアウグスト・ペーターマンの欠陥のある地図を踏襲した。ホッホシュテッターは、湖軸が方位角355度にあることを示している。[ 38 ]これらの湖水位に関する最近の研究は、噴火に至るまでのロトマハナ湖の変化についての知見を与えた。[ 35 ]

沈んだトタラの森の神話

忘れ去られた湖の特徴の1つは、ロトマハナ湖の半ば神話的な沈んだトタラの森である。 [ 39 ] 2016年にスキューバチームが初めて湖に潜ったとき、モウラ沖でフィッツジェラルドが報告したように、沈んだ森や木々の証拠は見つからなかった。[ 40 ] [ 41 ]噴火前のタラウェラ山の上には森があったが、トタラの木々は散在しており、西側と南側の山腹にのみ記録されていた。[ 42 ]  トタラの木立が噴火口に現れることはほとんどあり得ないことを考えると、沈んだ森は新しい湖の北東の隅にある可能性が高いと思われる。

沈んだ森は、セントヘレンズ山噴火後に米国森林局が説明したメカニズムによって、噴火後に形成されたと考えられます[ 43 ] 。木々は噴火で根こそぎにされ、噴火中または噴火後に火口に押し流されました。数十年かけて新しい湖が形成されるにつれ、幹はしばらく浮いていましたが、その後垂直に傾き、その後垂直に沈み込み、湖底に埋め込まれ、沈んだ森のような姿になりました。こうして、タラウェラ火山の噴火とロトマハナ湖に関するもう一つの神話が説明されます。  

注記

  1. ^これらの学術文献における、昔のロトマハマ湖と現在のロトマハマ湖の水位差の数値は、主に仮定と海面（asl）に対する絶対基準値が異なるために異なっている。2021年に非学術メディアソース（Daly, Michael (17 March 2021) in Stuff）による60メートルの差があるという最近の主張が確認されたため、感覚チェックの再計算が行われ、非学術ソースは、現在からの相対的な湖水位が30メートル以上変化することを意味するため、2023年8月まで検証できなかった。感覚チェックの計算では、以下を考慮に入れた。利用可能になってからのGPSデータは、タウポリフトのこのエリアが海岸に対して沈下していることを示しており、これはタラウェラ山のNZ GeonetステーションRGTAで過去16年間直線的である。タラウェラ湖の出口と現在のロトマハマ周辺の土地が、海面に向かって同様の速度で沈下したと想定するのが妥当と思われる。そうでない場合、1885年から2016年の間に一方の湖が他方の湖に比べて最大1.9メートル沈んだと予測される。 [ 16 ] [ 17 ]近くの他のGNS観測所を見ると、おそらく最も可能性の高い偏差はわずか0.5メートルだが、1つの推定値についてGNS変化率データが利用できなかったため、感覚チェックの目的で最大の差異が許容された。ベイ・オブ・プレンティのすべての海辺の場所におけるGNS基準値変化率は、内陸部の値の10分の1未満であり、氷冠の融解による海面変化も、1886年以降の計算では重要ではないと思われる。昔のロトマハナ湖の水位はタラウェラ湖よりも約2メートル（6フィート7インチ）高かったという歴史的仮定は、 [ 4 ] : 41 1886年以前の情報源でその差が12メートル（39フィート）と記録されているため、おそらく間違っている。 [ 11 ] : 11 そのため、噴火時の湖水位に約10メートルの不一致があるのは、これら2つの情報源の異なる仮定によるものです。残るはタラウェラ湖の水位の相対的な変化です。2005年にホジソンとネアンは1886年から遡ってこの作業を行いました。 [ 15 ]タラウェラ湖の相対的な変化のデータは、1886年の噴火によって当初は出口が塞がれ、湖水位が12.8メートル（42フィート）上昇したことからわかっています。1904年の火山岩屑ダムの決壊により水位は3.35メートル（11.0フィート）低下し、それ以降は変化は最小限です。 [ 15 ]つまり、1886年の水位は現在のタラウェラ湖の水位より9メートル（30フィート）低かったことがわかりますが、これに1.9メートル（6フィート3インチ）を加えると、1886年の水位は現在より7.1メートル（23フィート）低かったことになります。2016年時点のロトマハナ湖の水位は340メートル（1,120フィート）でした。 [ 4]現在、タラウェラ湖とロトマハナ湖の水位差は39メートル（128フィート）であることが分かっています。 [ 2 ]感覚検査では、1886年時点での歴史的湖水位の相対的な差は、現在の差と同程度で、現在の値から5メートル（16フィート）以内であることが示唆されていますが、タウポリフトの他の地域で現在測定されている沈下率が全期間に当てはまる場合、海抜の絶対高さは100年以上で約2メートル（6フィート7インチ）変化した可能性があります。 [ 18 ]

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