1257年サマラス火山の噴火

1257年サマラス火山の噴火
サマラス山とリンジャニ山の眺め
火山サマラス
日付1257
タイプ超プリニアン
位置ロンボク島、インドネシア南緯8度24分36秒 東経116度24分30秒 / 南緯8.41000度、東経116.40833度 / -8.41000; 116.40833
VEI7 [ 1 ]
地図
ロンボク島北部の火山カルデラ複合体

1257年、インドネシアのロンボク島にあるサマラス火山で壊滅的な噴火が発生しました。この噴火の火山爆発指数は7 [ a ]で、完新世における最大級の火山噴火の一つとなりました。噴火後、セガラ・アナク湖を含む巨大なカルデラが形成されました。その後の火山活動により、カルデラ内にはさらに多くの火山中心地が形成され、その中には現在も活動を続けるバルジャリ円錐丘も含まれています。

この噴火により、数十キロメートルにも及ぶ噴煙柱が大気圏にまで達し、火砕流はロンボク島の大部分を埋め尽くし、海を越えて隣のスンバワ島にまで達しました。火砕流は、ロンボク島にあった王国の首都パマタンを含む人々の居住地を破壊しました。噴火による灰は、340キロメートル（210マイル）離れたジャワ島まで降り注ぎ、10立方キロメートル（2.4立方マイル）を超える岩石と灰を堆積させました。

大気中に放出されたエアロゾルは地表に到達する太陽​​放射を減少させ、火山活動の冬をもたらし、数年間にわたり大気を寒冷化させました。これはヨーロッパをはじめとする地域で飢饉や農作物の不作をもたらしましたが、気温異常の正確な規模とその影響については依然として議論が続いています。この噴火は、過去1000年間に数世紀にわたって続いた寒冷期である小氷期の引き金となった可能性があります。

噴火現場が判明する以前、世界中の氷床コアの調査により、1257年頃から硫酸塩の沈着量が急増していることが検出されており、当時大規模な火山噴火が発生したことを示す強力な証拠となっていました。2013年、科学者たちはサマラス山に関する歴史的記録とこれらの急増を関連付けました。これらの記録は、噴火を目撃した人々によって記され、ヤシの葉に書かれた文書「ババド・ロンボク」に記録されていました。

地質学

サマラス（リンジャニ・トゥアとも呼ばれる[ 4 ]）は、インドネシアのロンボク島にある現在のリンジャニ火山群の一部であった。[ 5 ]火山の残骸はセガラ・アナク・カルデラを形成し、リンジャニ山はその東端に位置する。[ 4 ]サマラスの崩壊後、カルデラ内にロンボンガン山とバルジャリ山という2つの新しい火山が形成された。リンジャニ山も火山活動が活発で、セガラ・ムンジャル火口を形成している。[ 6 ]この地域には、バリ島西部のアグン山、バトゥール山、ブラタン山などの火山がある。 [ 7 ]

ロンボク島の位置

ロンボク島はインドネシアのスンダ列島[ 9 ]にある小スンダ列島[ 8 ]の一つで、[ 10 ]インド・オーストラリアプレートがユーラシアプレート[ 11 ]の下に年間 7 センチメートル (2.8 インチ/年) の速度で沈み込む沈み込み帯である。[ 12 ]サマラス山とリンジャニ山に供給されているマグマは、ロンボク島の下のマントルウェッジにあるペリドタイト岩から生成された可能性が高い。[ 9 ]噴火前のサマラス山は、現存する下部斜面から上方に外挿した復元に基づくと 4,200 ± 100 メートル (13,780 ± 330 フィート) の高さがあったとされ、[ 13 ]現在熱帯アジアの最高峰であるキナバル山よりも高かった。 [ 14 ]サマラス山の現在の標高は、標高3,726メートル（12,224フィート）の隣のリンジャニ山よりも低い。[ 13 ]

ロンボク島で最も古い地質単位は漸新世～中新世のものであり、[ 5 ] [ 10 ]、島の南部には古い火山単位が露出している。[ 4 ] [ 5 ]サマラスは12,000年前以前の火山活動によって形成された。リンジャニは11,940±40年前から2,550±50年前の間に形成された。[ 10 ]完新世初期（紀元前5,300年以前）には、サマラスとリンジャニで大規模な爆発的な噴火はほとんどなかったが、後に活動が活発化した。[ 15 ]

  • 5,990 ± 50 BP から 2,550 ± 50 BP の間に起こったあまり解明されていない[ 16 ]噴火 (おそらくリンジャニ火山) により、密度の高い岩石換算体積 0.1 立方キロメートル (0.024 立方マイル) のプロポック軽石が形成された。[ 17 ]サマラスは南方に崩壊し[ 18 ]、おそらくプロポック軽石噴火中に[ 15 ]火山の南に丘陵状の地滑り堆積物を形成した。この堆積物はおよそ 535 平方キロメートル (207 平方マイル) の面積を覆い、約 15 立方キロメートル (3.6 立方マイル) の岩石を含んでおり[ 18 ]インドネシアで 3 番目に大きい同種の堆積物となっている。 [ 15 [ 19 ]
  • リンジャニ軽石は、密度岩換算で0.3立方キロメートル（0.072立方マイル）の体積を持ち、[ 20 ] [ b ]リンジャニまたはサマラスの噴火によって堆積した可能性がある。[ 22 ] 2,550±50年前のものと年代測定されており、[ 20 ]リンジャニが形成された期間の終わりに当たる。[ 10 ]この噴火による堆積物は、28キロメートル（17マイル）離れた場所で厚さ6センチメートル（2.4インチ）に達した。[ 23 ]

リンジャニ火山またはサマラス火山による追加の噴火は、それぞれ 11,980 ± 40、11,940 ± 40、6,250 ± 40 BP とされています。[ 17 ]噴火活動は 1257 年の約 500 年前まで続きました。[ 24 ]現在、火山活動のほとんどはバルジャリ火山で発生しており、1884 年、1904 年、1906 年、1909 年、1915 年、1966 年、1994 年、2004 年、2009 年に噴火しました。ロンボンガン火山は 1944 年に活動していました。火山活動は主に爆発的な噴火と火山灰流で構成されています。[ 25 ]

サマラス火山の岩石は主にデイサイト質で、SiO2アルミニウム含有量は重量で62～63パーセントである。[ 10 ] 1257年の噴火で噴出した岩石は、アルミニウムを豊富に含む玄武岩が分別結晶化やその他の物理的プロセスによって形成されました。[ 11 ]バンダ弧の火山岩は、玄武岩から安山岩、デイサイトまで、ほとんどが石灰アルカリ岩です。[ 25 ]火山の下の地殻の厚さは約20キロメートル（12マイル）で、ワダチ・ベニオフ帯の下端は約164キロメートル（102マイル）の深さです。[ 9 ]

噴火

山の大きなクレーター内の緑がかった湖の上にそびえ立つ小さな円錐
噴火によって形成されたセガラ・アナクカルデラ

1257年の噴火の出来事は、噴火で残された堆積物の地質学的分析[ 17 ]と歴史的記録[ 26 ]によって再現されている。噴火は、その痕跡が極地の氷床に到達して氷床コアに記録されるまでの時間[ 28 ]とテフラ堆積物のパターンを考慮すると、その年の9月の北半球の夏[ 27 ]に発生した可能性が高い（2～3か月の不確実性）。[ 27 ]噴火の発生年としては1257年が最も可能性が高いが、1258年という日付も考えられる。[ 29 ] 1257年の噴火が始まるまで、数世紀にわたってマグマ系に蒸気が蓄積し、不安定化していた可能性がある。[ 30 ]

フェーズ

噴火の段階は、P1（水蒸気噴出およびマグマ噴出段階）、P2（火砕流を伴う水蒸気マグマ噴出）、P3（プリニー式）およびP4（火砕流）としても知られている。[ 31 ]これらの段階は、段階ごとに異なる組成の岩石が生成されることが多い他の火山とは異なり、同様の組成の岩石を生成した。[ 30 ] P1段階とP3段階の継続時間は個別にはわかっていないが、2つの段階を合わせた（P2を除く）時間は12時間から15時間続いた。[ 32 ]噴煙柱は、第1段階（P1）では39〜40キロメートル（24〜25マイル）の高さに達し、[ 33 ]第3段階（P3）では38〜43キロメートル（24〜27マイル）に達した。[ 32 ]高度が高かったため、SO2とその硫黄同位体比は高高度での光分解の影響を受けていた。 [ 34 ]

イベント

噴火は水蒸気爆発（水蒸気爆発）の段階から始まり、ロンボク島北西部400平方キロメートル（150平方マイル）に3センチメートル（1.2インチ）の灰を降らせた。続いてマグマ噴火が起こり、岩石質を多く含む軽石が降り注ぎ、東ロンボク島とバリ島では風上で8センチメートル（3.1インチ）の厚さの降下物に達した。[ 17 ]その後、火山礫と火山灰の降下、そしてサマラス山西側斜面の谷間に部分的に閉じ込められた火砕流が続いた。一部の火山灰堆積物は火砕流によって侵食され、灰の中に溝構造が形成された。火砕流はバリ海を10キロメートル（6.2マイル）横断し、サマラス北西のギリ諸島[ 35 ]とロンボク島東のタリワン[ 26 ]に到達し、軽石の塊はおそらくロンボク島とスンバワ島の間のアラス海峡を覆った。[ 36 ]堆積物は溶岩と水の反応の証拠を示しているので、この噴火段階はおそらくマグマ水蒸気噴火だった。その後に3回の軽石降下エピソードがあり、堆積物は他のどの噴火段階よりも広い範囲に及んだ。[ 35 ]これらの軽石はスンバワ島で卓越風に逆らって東に最大61キロメートル（38マイル）落下し、その厚さは最大7センチメートル（2.8インチ）である。[ 37 ]

これらの軽石の堆積に続いて、火砕流活動の新たな段階が起こりました。これはおそらく、火砕流を発生させた噴柱の崩壊によって引き起こされたと考えられます。このとき、噴火は噴柱発生段階から噴水のような段階に変わり、カルデラが形成され始めました。これらの火砕流はロンボク島の地形によって方向を変え、谷を埋め、古い火山などの障害物を迂回しながら島全体に広がり、島の植生を焼き尽くしました。これらの火砕流と大気の相互作用により、さらなる噴火雲と二次火砕流の形成が引き起こされました。火砕流がロンボク島の北と東の海に流れ込んだ場所では、水蒸気爆発によって海岸に軽石丘が形成され、さらなる二次火砕流が発生しました。[ 37 ]

火砕流はサマラスの北斜面を流れ下り、南斜面で二手に分かれて東はアラス海峡、西はバリ海峡へと流れていった。[ 38 ]サンゴ礁は火砕流に埋もれ、一部の火砕流はスンバワ島とロンボク島の間のアラス海峡を横切り、スンバワ島に堆積物を形成した。[ 39 ]これらの火砕流はロンボク島で29立方キロメートル（7.0立方マイル）の体積に達し、[ 40 ]サマラスから25キロメートル（16マイル）離れたところで厚さ35メートル（115フィート）に達した。[ 41 ]火砕流はロンボク島の地形を変えた。火砕流とサマラスの堆積物から浸食された堆積物は島の海岸線を広げ[ 42 ]、川の谷を埋めた。噴火後、火山堆積物の上に新たな河川網が発達した。[ 43 ]

岩と灰

噴火によって噴出した火山岩は、バリ島、ロンボク島、そしてスンバワ島の一部を覆いました。[ 44 ]噴火によって生じた細かい灰の層状のテフラは、ジャワ島まで降り注ぎ、ムンティラン・テフラの一部を形成しました。ムンティラン・テフラはジャワ島の他の火山の斜面でも発見されましたが、これらの火山系の噴火との関連は確認されていませんでした。現在、このテフラは1257年の噴火の産物であると考えられており、サマラス・テフラとしても知られています。[ 37 ] [ 45 ]その厚さは、メラピ山では2～3センチメートル（0.79～1.18インチ）、ブロモ山では15センチメートル（5.9インチ）、イジェン火山では22センチメートル（8.7インチ） [ 46 ]、バリ島のアグン火山では12～17センチメートル（4.7～6.7インチ）に達します。[ 47 ]ジャワ島のサマラスから340キロメートル（210マイル）離れたログン湖では[ 37 ]厚さは3センチメートル（1.2インチ）です。テフラのほとんどはサマラスの西南西に堆積しました。[ 48 ]メラピ山で発見されたサマラス・テフラの厚さを考慮すると、総量は32～39立方キロメートル（7.7～9.4立方マイル）に達した可能性がある。[ 49 ]噴火の拡散指数（火山灰または火山灰の降下によって覆われた表面積）は、第一段階で7,500平方キロメートル（2,900平方マイル）、第三段階で110,500平方キロメートル（42,700平方マイル）に達し、それぞれプリニー式噴火と超プリニー式噴火であったことを示唆している。[ 50 ]

サマラス火山の噴火で生じた、きめが細かくクリーミーな色の降下軽石は、バリ島の火山灰年代学的マーカーとして使われてきた。 [ 51 ] [ c ]この火山のテフラはコロンビアの堆積物から発見され、[ 54 ] 13,500キロメートル（8,400マイル）離れた氷床コアからも発見され、[ 55 ]南シナ海のドンダオ島で採取されたテフラ層は暫定的にサマラスと関連付けられている。[ 56 ]灰とエアロゾルは噴火から遠く離れた場所にいる人間やサンゴに影響を与えた可能性がある。 [ 57 ]

サマラス噴火の各段階で噴出した量については、いくつかの推定値がある。第一段階の噴出量は12.6～13.4立方キロメートル（3.0～3.2立方マイル）に達した。マグマ水蒸気爆発段階の噴出量は0.9～3.5立方キロメートル（0.22～0.84立方マイル）と推定されている。[ 58 ]噴火全体の密度の高い岩石換算体積は少なくとも40立方キロメートル（9.6立方マイル）であった。[ 50 ]ロンボク島では、カリババク層という地質学的な岩石層を形成している。[ 59 ]噴出したマグマは粗面岩石で、角閃石、燐灰石、単斜輝石、硫化鉄、斜方輝石、斜長石、チタン磁鉄鉱を含んでいた。玄武岩質マグマの分別結晶作用によって形成され[ 60 ]、温度は約1,000 °C (1,830 °F) であった。[ 13 ]噴火は、マグマ溜まりへの新たなマグマの流入、あるいはガス泡の浮力作用によって引き起こされた可能性がある。[ 61 ]

強度

この噴火の火山爆発指数は7であり[ 62 ]、現世（完新世）における最大規模の噴火の一つとなった。[ 63 ]同程度の強さの噴火としては、紀元前7千年紀のクリル湖の噴火（ロシア、カムチャッカ半島） 、紀元前6千年紀のマザマ山（米国、オレゴン州）の噴火、 [ 63 ]約4200年前のセロ・ブランコ（アルゼンチン）の噴火、[ 64 ]紀元前1627年から1600年までのミノア噴火（ギリシャ、サントリーニ島）[ 63 ]、[ 65 ] 6世紀のイロパンゴ湖（エルサルバドル）のティエラ・ブランカ・ホベン噴火、1815年のタンボラ山[ 63 ] などがある。このような大規模な火山噴火は、火山の近くだけでなく遠く離れた場所にいる人々に壊滅的な影響を与え、広範囲にわたる人命損失をもたらす可能性がある。[ 66 ]

カルデラ

噴火によって、かつてサマラス山があった場所に幅6～7キロメートル（3.7～4.3マイル）のセガラ・アナク・カルデラが形成され、[ 6 ]高さ700～2,800メートル（2,300～9,200フィート）の壁の中に、深さ200メートル（660フィート）の火口湖が形成されました[ 20 ] 。セガラ・アナク湖と呼ばれています。[ 67 ]バルジャリ・コーンは湖の水面から320メートル（1,050フィート）の高さにあり、1847年以来15回噴火しています。[ 20 ]噴火前にサマラスには火口湖が存在し、水蒸気マグマ期に0.1～0.3立方キロメートル（0.024～0.072立方マイル）の水を供給していた可能性があります。あるいは、水は帯水層から供給された可能性もあります。[ 68 ]リンジャニから約2.1～2.9立方キロメートル（0.50～0.70立方マイル）の岩石がカルデラに崩落し、[ 69 ]人間が目撃した崩壊により[ 26 ]、サマラスカルデラに面したリンジャニの斜面を切り裂く崩壊構造が残りました。[ 13 ]

カルデラを形成した噴火は2003年に初めて認識され、2004年にはこの噴火による体積が10立方キロメートル（2.4立方マイル）であるとされた。[ 17 ]初期の研究では、カルデラを形成する噴火は1210年から1300年の間に起こったと考えられていた。2013年、ラヴィーンは、噴火は1257年5月から10月の間に起こり、1258年の気候変動をもたらしたと示唆した。 [ 6 ]ロンボク島のいくつかの村は、1257年のイベントからの火砕流堆積物の上に建てられている。[ 70 ]

研究の歴史

1257年から1258年にかけての大規模な火山活動は、氷床コアのデータから初めて発見されました。[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] 1980年にクレテ氷床コア[ 75 ]（グリーンランド、1974年掘削[ 76 ] ）内で、特に硫酸塩濃度の上昇が見つかりました。 [ 74] これは流紋岩灰の堆積物と関連しています。 [ 77 ]この噴火は「謎の噴火」として知られています。[ 78 ] 1257年から1258年の層はクレテで3番目に大きい硫酸塩信号です。[ 79 ]当初はグリーンランド近郊の火山が起源と考えられていましたが[ 74 ] 、アイスランドの記録には1250年頃の噴火に関する記述はなく、1988年には南極のバード基地と南極点の氷床コアにも硫酸塩の痕跡が含まれていることがわかりました。[ 80 ]硫酸塩のスパイクはカナダのエルズミーア島の氷床コアにも見られ、[ 81 ]サマラスの硫酸塩のスパイクは、その原因となった火山が判明する前から氷床コアの地層マーカーとして使われていました。[ 82 ]

氷床コアは、 1257～1259年頃にテフラ堆積を伴う大規模な硫酸塩スパイクを示しており、[ 83 ] [ 84 ] [ 83 ]これは7,000年間で最大規模[ d ]で、 1815年のタンボラ火山の噴火によるスパイクの2倍の大きさであった。[ 84 ] 2003年には、この噴火の緻密な岩石相当体積が200～800立方キロメートル（48～192立方マイル）と推定されたが、[ 86 ]噴火はやや小規模で硫黄に富んでいた可能性も提案された。[ 87 ] [ 71 ]原因となった火山は環太平洋火山帯にあると考えられていたが[ 88 ]当初は特定できなかった。[ 72 ] 当初はトンガのトフア火山が候補に挙がったが、1257年の硫酸塩岩のスパイクを発生させるには噴火規模が小さすぎたため却下された。 [ 89 ] 1256年にメディナ近郊のハラト・アル・ラハットで起きた火山噴火も、これらの現象を引き起こすには規模が小さすぎた。[ 90 ]他の提案では、複数の噴火が同時に起こったとされた。[ 91 ]噴火によって形成されたカルデラの直径は10～30キロメートル（6.2～18.6マイル）と推定され、[ 92 ]また、場所は赤道に近く、おそらく赤道の北側と推定された。[ 93 ]

当初は1257の硫酸塩層と相関する明確な気候異常は見られなかったが[ 94 ] [ 95 ] 、2000年[ 94 ]に北半球の中世の記録に火山噴火の特徴を示す気候現象が特定された[ 72 ] [ 73 ] 。 [ 74 ]以前にも、樹木の年輪の研究や気候再構築から気候の変化が報告されていた。[ 94 ]堆積物から、当時報告された気候の乱れは火山活動によるものであり、その世界的な広がりから熱帯の火山が原因であることが示唆された。[ 67 ]

サマラス/リンジャニが起源火山である可能性が最初に示唆されたのは2012年で、他の候補火山であるエル・チチョンとキロトアが硫黄のスパイクの化学的性質と一致しなかったためである。[ 96 ]エル・チチョン、キロトア、オカタイナは、噴火の期間と規模にも矛盾があった。[ 73 ]

家屋はすべて破壊され流されて海に漂い、多くの人が亡くなりました。

ババド・ロンボク[ 97 ]

これらの出来事とサマラス火山の噴火との決定的な関連は、ロンボク島の木の放射性炭素年代測定[ 98 ]と、ヤシの 葉に書かれた古代ジャワ語の一連の文書であるババド・ロンボク[ 72 ]に基づいて2013年になされました。ババド・ロンボクは、1300年以前に発生したロンボク島の壊滅的な火山活動について説明しています。[ 13 ]これらの発見により、その島の火山が原因である可能性があるとすでに疑っていたパンテオン・ソルボンヌ大学[ 99 ]の地質学者フランク・ラヴィーニュ[ 74 ]は、サマラス火山がこの火山であると結論付けました。 [ 74 ]サマラス火山の噴火が地球の気候イベントに果たした役割は、氷床コアで見つかったガラス片の地球化学とロンボク島の噴火堆積物の地球化学を比較することによって確認されました。[ 67 ]その後、極地の氷床コアで発見されたテフラとサマラスの噴火生成物との間の地球化学的類似性が、この特定を裏付けました。 [ 100 ] [ 101 ]

気候の影響

エアロゾルと古気候データ

北半球と南半球の氷床コアには、サマラス火山に関連する硫酸塩のスパイクが見られる。この信号は、南半球では過去 1000 年間で最も強い。[ 102 ]ある再構築では、過去 2500 年間でも最も強いとさえ考えられている。[ 103 ]これはクラカタウの約 8 倍の強さである。[ 74 ]北半球では、これを上回るのは 1783/1784 年の破壊的なラキ火山噴火の信号のみである。[ 102 ]氷床コアの硫酸塩のスパイクは、年代層序学の研究において時間マーカーとして使用されている。[ 104 ]ボリビアのイリマニの氷床コアには、タリウム[ 105 ]と、噴火による硫酸塩のスパイクが含まれている。[ 106 ]比較すると、1991年のピナツボ火山の噴火で噴出された硫黄の量は、サマラス火山の噴火量のわずか10分の1程度でした。[ 107 ]サマラス火山の噴火による硫酸塩の堆積はスヴァールバル諸島でも確認されており、[ 108 ]火山からの硫酸の降下物はスウェーデン北部の泥炭地に直接影響を与えた可能性があります。[ 109 ]

さらに、硫酸エアロゾルは大量のベリリウム同位体を抽出した可能性がある。10成層圏からのものであること。そのような抽出イベントとそれに続く氷床コアへの堆積は、太陽活動の変化を模倣する可能性がある。 [ 110 ]噴火によって放出された二酸化硫黄の量は、1億5800万±1200万トンと推定されている。 [ 111 ]質量放出がタンボラの場合より多かったか少なかったかは議論の余地がある。タンボラはサマラスより硫黄を多く[ 112 ]または少なく生成した可能性があり、 [ 113 ]あるいはサマラスの方が成層圏に火山灰を注入するのに効果的だった可能性がある。 [ 114 ]噴火後、降下物が火山から遠く離れた場所に到達するまでにはおそらく数週間から数ヶ月かかった。 [ 88 ]大規模な火山噴火によって大気中にエアロゾルが注入されると、成層圏ベールを形成することがある。これらは地表に届く光の量を減らし、気温の低下を引き起こし、農作物の収穫量の低下につながる可能性がある。 [ 115 ]サマラス火山の噴火の場合、このような硫酸エアロゾルは、南極のドームC氷床コアが、より少量であればさらに長期間残留していた可能性がある。 [ 116 ]

噴火の影響を示すその他の記録としては、年輪データに基づく1258年から1262年にかけてのモンゴルでの樹木成長の減少、[ 117 ]霜輪（成長期に霜によって損傷した樹木の年輪[ 118 ] ）、 1258年と1259年、および1258年から1259年にかけてのカナダ、北西シベリア、スカンジナビアでの薄い樹木年輪[ 119 ] [ 120 ]米国カリフォルニア州シエラネバダ山脈の薄い樹木年輪[ 121 ]朝鮮半島沖の海面温度記録の冷却[ 122 ]中国北東部の湖沼堆積物の冷却[ 123 ]ベトナムでの非常に雨の多いモンスーン[ 98 ]北半球の多くの場所での干ばつ[ 124 ]およびタイ南部の洞窟記録[ e ] [ 125 ]ノルウェーとスウェーデンでは10年にわたって樹木の年輪が薄くなっていました。[ 126 ]シミュレーションと樹木の年輪データに基づくと、寒冷化は4～5年続いた可能性があります。[ 127 ]

噴火によって引き起こされた気候変動のもう一つの影響は、大気中の二酸化炭素濃度の一時的な減少であった可能性がある。[ 91 ]大気中の二酸化炭素濃度の増加率の低下は、1992年のピナツボ火山の噴火後に記録された。火山活動によって引き起こされた大気中のCO2より冷たい海が余分なCOを吸収するなど、濃度を高めることが提案されている。2二酸化炭素の放出量が減少すると、呼吸速度が低下して生物圏に炭素が蓄積し、[ 128 ]散乱した太陽光の増加と火山灰による海洋の肥沃化により生物圏の生産性が向上します。[ 129 ]

サマラス信号は樹木年輪の気候情報からは一貫性なく報告されているのみであり、[ 130 ] [ 131 ]温度への影響も同様に限られていた。これはおそらく、大量の硫酸塩の排出が粒子の平均サイズを変え、放射強制力を変えたためである。[ 132 ]気候モデルは、サマラスの噴火が地球の気温を約 2 °C (3.6 °F) 下げた可能性があることを示しているが、この値は代理データではほとんど再現されていない。[ 133 ] [ 134 ]エアロゾルの詳細な説明を含む一般循環モデルを使用したより優れたモデル化は、主要な温度異常が 1258 年に発生し、1261 年まで続いたことを示している。 [ 134 ]気候モデルは火山噴火の気候への影響を過大評価する傾向がある。[ 135 ]一つの説明として、気候モデルはエアロゾル光学的厚さが噴出硫黄の量に比例して増加すると想定する傾向があるが[ 136 ]実際には自己制限的なプロセスがその成長を制限しているということがある。[ 137 ]噴火前にエルニーニョが発生した可能性があり[ 138 ]特にアラスカでは冷却効果がさらに低下した可能性がある。 [ 139 ]

サマラス火山の噴火は、14世紀の寒冷化と相まって、氷床と海氷の成長を引き起こしたと考えられています。[ 140 ]また、アルプス山脈、ブータン・ヒマラヤ、太平洋岸北西部、パタゴニア・アンデス山脈の氷河の面積も拡大しました。[ 141 ] [ 142 ]サマラス火山の噴火後の氷の前進は、気候への影響を強め、長期化させた可能性があります。[ 109 ]その後の1269年、1278年、1286年の火山活動と北大西洋の海氷の影響も、氷の拡大にさらに寄与したと考えられます。[ 143 ]サマラス火山の噴火によって引き起こされた氷河の前進は、バッフィン島で記録されており、前進する氷によって植物が枯死し、その後取り込まれて保護されました。[ 144 ]同様に、カナダ北極圏の温暖な気候から寒冷な気候への変化は、サマラス火山の噴火と一致している。 [ 145 ]

シミュレーション効果

2003年の再構築によれば、夏の気温低下は南半球で0.69℃（1.24℉）、北半球で0.46℃（0.83℉）に達した。[ 94 ]より最近の代理データでは、1258年に0.7℃（1.3℉）、1259年には1.2℃（2.2℉）の気温低下が見られたが、地域によって差があったことが示されている。[ 146 ]比較すると、1991年のピナツボ火山の噴火による放射強制力は、サマラス火山の噴火の約7分の1であった。[ 147 ]海面温度も0.3～2.2℃（0.54～3.96℉）低下し、[ 148 ]海洋循環の変化を引き起こした。海水温と塩分濃度の変化は10年間続いた可能性がある。[ 149 ]降水量と蒸発量はともに減少したが、蒸発量は降水量よりも減少した。[ 150 ]

火山噴火は臭素と塩素を成層圏に放出し、そこでそれらの酸化物である一酸化塩素と一酸化臭素を通してオゾン層の分解に寄与する。噴出した臭素と塩素のほとんどは噴煙柱によって除去されるため成層圏には進入しないが、サマラスにおけるハロゲン放出量（塩素2億2,700万±1,800万トン、臭素最大130万±30万トン）は成層圏オゾン層を減少させたとモデル化されているが[ 78 ]、ハロゲンのごく一部しか成層圏に到達しなかったと考えられる。[ 151 ]一つの仮説は、地球表面での紫外線の増加が人類の広範囲にわたる免疫抑制につながり、噴火後の数年間に伝染病が発生した原因を説明できるというものである。[ 152 ]

さまざまな地域における気候の影響

サマラス火山の噴火は、1452年/1453年の謎の噴火や1815年のタンボラ山の噴火と並んで、小氷期のピーク時よりもさらに強い寒冷化現象の一つであった。[ 153 ] 1257年から1258年にかけての早い時期の暖冬[ f ] [ 154 ]の後、フランス王国からの報告によるとスミレの開花が早まり[ 155 ]、ヨーロッパの夏は噴火後に寒くなり[ 157 ]、冬は長く寒いものとなった[ 158 ] 。

サマラス火山の噴火は、前千年紀の初めの異常に暖かい気温の期間である中世気候異常[ 159 ]の後に発生し、[ 160 ]、気候の安定期が終わりに近づいた時期に発生し、それ以前の1108年、1171年、1230年の噴火で既に世界の気候が乱れていました。その後の期間は、20世紀初頭まで火山活動が活発化しました。[ 161 ] 1250年から1300年の期間は、1230年、1257年、1276年、1286年の4回の噴火による火山活動によって大きく乱されました[ 143 ] 。また、ディスコ島の氷河前進によるモレーンによって記録されていますが、[ 163 ]モレーンはサマラス以前の寒波を示している可能性があります。[ 164 ]これらの火山活動と氷の増加による正のフィードバック効果により、太陽放射の変化がなくても小氷期が始まった可能性がある[ g ]が、 [ 166 ] [ 167 ]この説には異論がないわけではない。[ 168 ]ヨーロッパのサマラス火山の噴火は、小氷期の始まりを示す年代学的指標として用いられることがある。[ 169 ]

噴火によるその他の推定影響は以下のとおりです。

アラスカなどの他の地域はほとんど影響を受けなかった。[ 196 ]現在のアメリカ西部では、樹木の成長が寒さの影響を受けたという証拠はほとんどなく、[ 197 ]噴火によって長期にわたる干ばつが中断された可能性がある。 [ 198 ]アラスカの気候への影響は近くの海によって和らげられた可能性がある。[ 199 ] 1259年には、西ヨーロッパと北アメリカ西海岸の天候は穏やかであり、 [ 146 ]中央ヨーロッパの夏の降水量の変化を示す証拠はない。[ 200 ]樹木の年輪には降水量の変化を示す証拠はあまり見られない。[ 201 ]

社会的および歴史的影響

この噴火は1257年から1258年にかけて世界的な災害を引き起こした。[ 67 ]非常に大規模な火山噴火は、気候への影響により、火山から離れた地域でも飢饉を含む深刻な人的被害をもたらす可能性がある。社会的な影響は、人間の回復力によって軽減されることが多いため、火山による気候変動と社会変化との因果関係については不確実な点が多い。[ 115 ]

ロンボク王国とバリ島（インドネシア）

当時、インドネシア西部と中部は、歴史的出来事を記録した碑文を刻んだ寺院群を建てることが多かった、競合する王国に分かれていました。[ 66 ]しかし、サマラス火山の噴火の影響に関する直接的な歴史的証拠はほとんど残っていません。[ 202 ]ババド・ロンボクには、13世紀半ばにロンボク島の村々が灰、ガス、溶岩流によってどのように破壊されたかが記されています。 [ 72 ]また、ババド・スンバルンとババド・スウンとして知られる2つの文書も、この噴火に言及している可能性があります。[ 203 ] [ i ]これらは、他の文献と共に「サマラス」という地名の由来にもなっています。[ 4 ]一方、「静かで生命のない」という意味の「スウン」という地名は、噴火後の状況を指している可能性があります。[ 204 ]

リンジャニ山は雪崩を起こし、サマラス山は崩落しました。続いて、岩塊が砕ける音とともに大量の土砂が流れ込み、パマタンは壊滅しました。家屋はすべて破壊され、流されて海に漂い、多くの人々が亡くなりました。7日間にわたり、大地震が繰り返し発生し、レネンでは人々が岩塊流に引きずられ、人々は脱出し、中には丘を登った人もいました。[ j ]

— ババド・ロンボク[ 206 ]

ロンボク島の王国の首都パマタンは破壊され、歴史記録からも姿を消した。ジャワ語文献によると、王族は災害を生き延びたとされている[ 207 ] 。 [ 208 ] [ 209 ]また、噴火後の復興と復旧活動が成功したことも記されている。また、ロンボク島の歴史は一般的にあまり知られていないため、王国自体が噴火によって滅亡したという明確な証拠はない[ 202 ] 。数千人が死亡した[ 13 ]。ただし、ロンボク島の住民が噴火前に避難した可能性もある。[ 210 ]バリ島では噴火後、碑文の数が減少した[ k ] 。 [ 212 ]バリ島とロンボク島は噴火の影響で無人となり [ 213 ] 、おそらく何世代にもわたって無人となった。その結果、ジャワ島のシンガサリ王クルタネガラは1284年にほとんど抵抗を受けることなくバリ島を征服した。[ 155 ] [ 212 ]ロンボク島が噴火から回復するまでには約1世紀を要した可能性がある。[ 214 ]ババド・スウンはスンバワ島西海岸の破壊を報告している[ 215 ]。そこは無人となり、現在もその状態が続いている。おそらく地元住民は噴火で荒廃した地域を「禁断の地」と見なし、この記憶が最近まで残っていたと考えられる。[ 216 ]

オセアニアとニュージーランド

オセアニアにおける歴史的出来事は年代測定が不十分な場合が多く、特定の出来事の時期や役割を評価することは困難であるが、1250年から1300年の間にイースター島などのオセアニアで危機があったことを示す証拠があり、これは小氷期の始まりやサマラス火山の噴火と関連している可能性がある。[ 57 ] 1300年頃、太平洋の多くの場所で集落が移転したが、これはおそらく1250年以降に起こった海面低下によるものであり、1991年のピナツボ火山の噴火は海面の小規模な低下と関連している。[ 182 ]

サマラス火山の噴火と小氷期の始まりによって引き起こされた気候変動は、13世紀にポリネシアの人々を南西方向に移住させた可能性がある。ニュージーランドへの最初の入植はおそらく西暦1230年から1280年の間に起こり、ニュージーランドやその地域の他の島々への人々の到来は、このような気候によって引き起こされた移住を反映している可能性がある。[ 217 ]しかし、南半球の気候史はほとんど知られていないため、サマラス火山と特定の出来事を結び付けることは不可能である。[ 139 ]

ヨーロッパ、近東、中東

ヨーロッパの同時代の年代記には、1258年の異常気象について言及されている。[ 218 ] 1258年のフランスとイギリスの報告では乾燥した霧が見られ、同時代の観測者には雲が長く覆っているという印象を与えた。[ 219 ]中世の年代記には、1258年の夏は寒くて雨が多く、洪水や凶作が起こり[ 73 ] 2月から6月にかけて寒さが続いたとある。[ 220 ] 年代記によると、ロシアでは1259年の夏に霜と雪が降った。 [ 221 ] [ 120 ]ヨーロッパと中東では、1258年から1259年にかけて大気の色の変化、嵐、寒さ、厳しい天候が報告され[ 139 ] [ 222 ]農業上の問題が北アフリカにまで及んだ。[ 223 ]ヨーロッパでは、過剰な雨、寒さ、高雲により作物が被害を受け、飢饉とそれに続く疫病が発生しました。 [ 224 ] [ 225 ] [ 98 ]ただし、1258年から1259年の飢饉は、1315年から1317年にかけての大飢饉のような他の飢饉ほどひどいものではありませんでした。[ 226 ]

穀物の価格はイギリス[ 222 ]、フランス[ 227 ]、イタリアで価格投機によって上昇した[228]。この時期に中東、イギリス[227]、イタリアではチフスなどの病気が大流行した[ 229]。1258年から1259年の冬の間とその後は異常気象はあまり報告されなかったが、1260年から1261年の冬はアイスランド、イタリアなど他の地域で非常に厳しかった[ 230 ] 。噴火による混乱が、1264年から1266年にかけてイベリア半島で起こったムデハル朝の反乱の勃発に影響を与えた可能性がある。[ 231 ] 1258年から1261年にかけてアイスランドとスカンジナビア半島は寒さ、海上輸送の悪条件、食糧不足に悩まされ、ノルウェーのホーコン4世は税収を維持し、農民が農村部から流出するのを防ぐため、法的・政治的措置を講じた。[ 232 ]この時期に成立したノルウェーとアイスランドの統合は、この危機的状況に影響を受けた可能性がある。[ 233 ]

イギリスとイタリア

死体は5、6体ずつに分かれて膨れ上がり、腐敗しつつ、豚小屋や糞尿塚、泥だらけの路上に放置されていた。

マシュー・パリス、セント・オールバンズの年代記作家[ 234 ]

この出来事に関連してロンドンで飢饉が起きたとされている。[ 62 ]この食糧危機は異常なものではなく[ 235 ]噴火以前から収穫に問題があった。[ 236 ] [ 237 ]この飢饉はイングランド王ヘンリー3世とイングランドの有力者の間で政治的危機が起こっていた時期に起きた。[ 238 ]目撃者によるとロンドンでの死者は1万5000人から2万人に上る。1990年代にはロンドン中心部で飢饉の犠牲者の大量埋葬地が発見された。[ 98 ]セント・オールバンズのマシュー・パリスは1258年8月中旬まで寒さと大雨が交互に訪れ、死亡率が高かったと述べている。[ 234 ]結果として生じた飢饉は深刻で、穀物はドイツとオランダから輸入された。[ 239 ]

イタリアでは、1258年の激しい雨を含む悪天候により、半島全体で農作物の不作が多数の年代記に記録されているが[ 240 ] 、影響は地域によって異なっていた。[ 229 ]ヨーロッパのほとんどの国と比べて、イタリアへの影響は1年後に現れた。[ 241 ] 1259年には、寒波によりイタリア全土で死亡率が上昇した。[ 242 ]イタリアのボローニャとシエナは、穀物を買い取って補助金を出し、輸出を禁止して価格を制限することで食糧危機に対処しようとした。[ 243 ]シエナはまた、表向きは食糧危機に対処するためにシチリア王マンフレッドとの外交関係を開始したが[ 244 ] [ 245 ]パルマは穀物の販売を命じ、土曜日に市場を閉鎖するなど役人に市場を監視する任務を課し、[ 246 ]食料の輸出を禁止した。[ 247 ] 1259年のパルマの領主ジベルト・ダ・ジェンテの打倒は、この危機によって支持者が消極的になったことで促進された可能性が高い。[ 248 ] 1257年にすでに政治危機が進行していたパヴィアでは、 [ 249 ]食糧供給を確保するため、その後2年間にさまざまな経済的および警察的措置が講じられた。[ 250 ]イタリア北部の都市コモは洪水で損傷した川岸を修復し、[ 251 ]消費用の穀物を確保した。[ 252 ]ペルージャでは、1257年から1260年にかけて3年間の食糧危機があり、[ 253 ]食糧供給の問題は都市政治において大きな役割を果たし、社会統制の強化につながりました。[ 254 ]ペルージャは鞭打ち運動が起こった場所でもあります。[ 255 ]噴火の影響による社会的苦悩が運動の発端となった可能性がありますが、自然現象よりも戦争やその他の原因の方が重要な役割を果たした可能性が高いと考えられます。[ 256 ]

ヨーロッパと近東における長期的な影響

長期的には、北大西洋の寒冷化と海氷の拡大がグリーンランドとアイスランドの社会に影響を与えた可能性がある[ 257 ]。航海と農業が制限され、1425年頃にさらなる気候変動が起こり、グリーンランドにおけるノルウェー人の居住地が消滅した可能性もある[ 258 ] 。噴火のもう一つの長期的な影響は、ビザンチン帝国がアナトリア西部の支配権を失ったことである。これは、政治的権力がビザンチン帝国の農民から、この地域に居住していた主にトルコ系の牧畜民に移行したためである。噴火によって冬がより寒くなったことは、牧畜よりも農業に大きな影響を及ぼしたと考えられる[ 259 ] 。

北米フォーコーナーズ地域

1257年のサマラス噴火は、北アメリカ南西部のプエブロ3世時代に発生しました。この時代、サンファン川沿いのメサヴェルデ地域は、いわゆる崖住居跡でした。噴火後、いくつかの遺跡は放棄されました。[ 260 ]噴火は、降水量と気温が減少し、人口が減少していた時期に発生しました。[ 261 ]サマラス噴火[ 262 ]は、この時期に発生したいくつかの噴火の一つであり、寒冷化などの気候ストレス[ 263 ]を引き起こした可能性があります。 [ 260 ]その結果、先祖プエブロ族の社会に争いが生じ、その結果、彼らはコロラド高原北部を去った可能性があります。 [ 263 ]

アルティプラノ、南アメリカ

南米アルティプラノ地方では、1200年から1450年にかけての寒冷で乾燥した時期が、サマラス火山の噴火と、エクアドルのキロトア火山の1280年の噴火と関連付けられています。気候変動にもかかわらず、ウユニ塩湖とコイパサ塩湖の間の地域では天水農業の利用が増加しており、これは地元住民が噴火の影響に効果的に対処したことを示唆しています。[ 264 ]

東アジア

中国、日本、朝鮮でも問題が記録されている。[ 98 ]日本では、『吾妻鏡』に寒くて雨の多い天候で田んぼや畑が荒廃したことが記されている。 [ 265 ]また、いわゆる正月の飢饉（日本の宗教改革者日蓮を刺激したことでも知られる） [ 266 ]は、1258年と1259年の悪天候によって悪化した可能性がある。[ 226 ]モンゴルの朝鮮侵攻とともに、サマラス火山の噴火による苦難が高麗軍事政権と最後の崔朝の独裁者、崔義の崩壊を早めた可能性がある。[ 267 ]サマラス火山の噴火によって引き起こされたモンスーンの異常現象は、当時人口減少に見舞われていた現在のカンボジアのアンコールワットにも影響を及ぼした可能性がある。 [ 268 ]噴火の他の可能性のある影響としては、空と夕焼けの異常な色があり、 [ 221 ] 1258年5月の月食の際の月全体の暗化も含まれ、[ 270 ]ヨーロッパでも記録されている現象である。火山エアロゾルが地球の影に散乱する太陽光の量を減らし、それによって月食の月の明るさが減った。[ 271 ]

モンゴル帝国

噴火によって引き起こされた降水量の増加は、モンゴルによるレヴァント侵攻を容易にした可能性がある[ 272 ]が、その後、サマラス以前の気候に戻ったことで、その地域の家畜の飼育能力が低下し、その結果、モンゴルの軍事力が低下し[ 273 ] 、アインジャルートの戦いでモンゴルが敗北する道を開いた。[ 274 ] [ 275 ]飢饉、干ばつ、疫病など、噴火の影響もモンゴル帝国の衰退を早めた可能性があるが、火山活動が唯一の原因であった可能性は低い。[ 182 ]トルイド内戦の結果を変え[ 276 ] 、寒い冬の条件に適応していたフビライ・カーンが支配する中国側に権力の中心を移した可能性がある。[ 277 ]

中央アジアと黒死病

サマラス火山をはじめとする火山の噴火は、中央アジアに気候変動を引き起こし、寒冷化[ 278 ]に続いて温暖化が起こりました。この温暖化は、ペストの原因菌であるペスト菌の蔓延に繋がる環境条件を整えた可能性があります[ 279 ]。ただし、天山山脈におけるペスト菌の多様化は13世紀初頭に始まっていました[ 280 ] 。火山活動の冷却によって引き起こされた食糧危機と政治的・軍事的混乱によって人口が弱体化し、ペストの発生を促した可能性があります[ 281 ] 。

参照

注記

  1. ^火山爆発指数は、爆発的な噴火の強さを測る尺度である。 [ 2 ]マグニチュード7は、少なくとも100立方キロメートル（24立方マイル）の火山堆積物を生成する噴火を示す。このような噴火は1000年に1～2回発生するが、地質学的および歴史的記録が不完全なため、その頻度は過小評価されている可能性がある。 [ 3 ]
  2. ^密度岩石相当量は、火砕物が起源となったマグマの体積の大きさを測る指標である。 [ 21 ]
  3. ^テフロクロノロジーは、年代がわかっているテフラ（火山噴出物）の上層と下層の間の位置によって考古学的、地質学的、古環境学的シーケンスとイベントの年代を特定し、同じ層間の別の場所にあるシーケンスとイベントを相関させる手法です。 [ 52 ] [ 53 ]
  4. ^紀元前44年頃と紀元前426年頃に発見された硫酸塩のスパイクも、その大きさに匹敵する。 [ 85 ]
  5. ^タイの干ばつは、サマラスエアロゾルの影響がなくなるはずの時点を過ぎても続いているようだ。 [ 125 ]
  6. ^熱帯火山の噴火の後には、冬の温暖化が頻繁に観測されるが、 [ 154 ]これは硫酸エアロゾルによって引き起こされる力学的影響によるものである。 [ 155 ] [ 156 ]
  7. ^小氷期は、過去1000年間の数世紀にわたり地球の気温が低下した期間である。 [ 160 ]この寒冷化は火山噴火と関連していた。 [ 165 ]
  8. ^ δ 18 Oは、水中の酸素18同位体とより一般的な酸素16同位体の比であり、気候の影響を受けます。 [ 189 ]
  9. ^ババドとは、ジャワとバリの年代記を指します。これらのババドは原典ではなく、おそらく14世紀頃に書かれた古い著作を再編集したものです。 [ 203 ]
  10. ^原文（音訳）：「 Gunung Renjani kularat、miwah Gunung Samalas rakrak、balabur watu Gumuruh、tibeng desa Pamatan、yata kanyut bale halang parubuh、kumbangning sagara、wong ngipun halong kang mati. Pitung dina lami nira、gentuh hiku Hangebeki pertiwi、hing Lenengハダンパール、ハネルス・マーリング・バトゥ・デンデン・カン・ハニュット、ウォン・ギプン・カベ・ヒン・パリヤ、ソーネ・ムンガ・ヒン・ヌギル。」 [ 205 ]
  11. ^ロンボク島ではササク族の歴史記録が残っている。 [ 211 ]

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出典

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