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| 1257 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 |
| ヴェイ | 7 [1] |
.png/500px-Lombok_Topography_(labelled).png) ロンボク島北部の火山カルデラ群 | |
1257年、インドネシアのロンボク島にある火山サマラスで壊滅的な噴火が起きた。この噴火は火山爆発指数7 [a]と推定され、完新世における最大級の噴火の一つとなった。噴火後にはセガラ・アナク湖を含む大きなカルデラが形成された。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中のバルジャリ火山がある。
この噴火により、高さ数十キロメートルに達する噴煙柱と、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する火砕流が発生した。火砕流は、ロンボク島の王国の首都であったパマタン市を含む人々の居住地を破壊した。噴火による灰は、ジャワ島に340キロメートル（210マイル）離れた場所まで降り注ぎ、火山は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た。
大気中に放出されたエアロゾルは地球表面に届く太陽放射を減らし、火山の冬をもたらし、数年間大気を寒冷化させた。これによりヨーロッパやその他の地域で飢饉や農作物の不作が起きたが、気温異常の正確な規模とその影響についてはまだ議論が続いている。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る。
噴火の場所が判明する前、世界中の氷床コアの調査により、1257年頃から硫酸塩の堆積量が急増していることが検出され、当時大規模な火山噴火が起こったことを示す強力な証拠となった。2013年、科学者らはサマラス山に関する歴史的記録をこれらの急増と関連付けた。これらの記録は、噴火を目撃し、ヤシの葉に書かれた文書「ババド・ロンボク」に記録した人々によって書かれたものである。
地質学
サマラス（リンジャニ・トゥア[4]としても知られる）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ある。[4]サマラスの破壊以来、カルデラ内にロンボンガンとバルジャリという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・ムンチャルという独自の火口を形成している。[ 6]この地域には、西のバリ島にあるアグン、バトゥール、ブラタンなどの火山がある。 [7]
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]オーストラリアプレートがユーラシアプレート[9]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。[ 11 ]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)の高さがあった可能性があり、[12]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。[13]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。[12]
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]島の南部では古い火山単位が露出している。[4] [5]サマラスは 12,000 BP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 BP から 2,550 ± 50 BP の間に形成され、[10] 5,990 ± 50 BP から 2,550 ± 50 BP の間に噴火して、密度の高い岩石相当体積が 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。 [14]リンジャニ軽石は、密度の高い岩石換算で0.3立方キロメートル（0.072立方マイル）の体積を持ち、[15] [b]リンジャニまたはサマラスのどちらかの噴火によって堆積した可能性がある。[17] 2,550 ± 50 BPのものとされており、[15]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6センチメートル（2.4インチ）の厚さに達した。[18]リンジャニまたはサマラスによる追加の噴火は、11,980 ± 40、11,940 ± 40、および6,250 ± 40 BPのものとされている。[14]噴火活動は1257年より約500年前まで続いた。[19]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年に噴火している。ロンボンガン火山は1944年に活動していた。火山活動は主に爆発的な噴火と火山灰の流出で構成されている。[20]
サマラス火山の岩石は主にデイサイト質で、SiO
2含有量は重量で62～63パーセントです。[10]バンダ弧の火山岩は、玄武岩から安山岩、デイサイトに至るまで、ほとんどが石灰アルカリ岩です。 [ 20 ]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
1257年の噴火の出来事は、噴火によって残された堆積物の地質学的分析[14]と歴史的記録[21]によって再現されている。噴火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[23]と火山灰堆積物のパターンを考慮すると、噴火はおそらくその年の9月の北半球の夏[22]（2～3か月の不確実性）に発生した。[ 22 ]噴火の年は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。[24]
フェーズ
噴火の段階は、P1（水蒸気噴出とマグマ噴出の段階）、P2（火砕流を伴う水蒸気マグマ噴出）、P3（プリニー式）、P4（火砕流）としても知られている。[25] 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は含まない）時間は12時間から15時間続いた。[26]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、[27]第3段階（P3）では38～43キロメートル（24～27マイル）の高さに達した。[26]高さが高かったため、噴煙中の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。[28]
イベント
噴火は水蒸気爆発による水蒸気噴火から始まり、ロンボク島北西部の400平方キロメートルに厚さ3センチメートルの火山灰を降らせた。続いてマグマ噴火が起こり、石質を多く含む軽石が降り注ぎ、東ロンボク島とバリ島の風上では降下物が厚さ8センチメートルに達した。[14]その後火山礫岩と火山灰の降下、そしてサマラス山の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浸食され、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[29]とロンボク島東のタリワン[21]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。[30]堆積物は溶岩と水の相互作用の証拠を示しているため、この噴火段階はおそらくマグマ水蒸気噴火であった。その後、3回の軽石降下エピソードが続き、他のどの噴火段階よりも広い範囲に堆積した。[29]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、最大7センチメートル（2.8インチ）の厚さになった。[31]
これらの軽石の堆積に続いて、火砕流活動の別の段階が起こりました。これは、火砕流を発生させた噴石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、噴火は噴石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転換され、谷を埋め、古い火山などの障害物を回避しながら島全体に広がり、島の植生を焼き尽くしました。これらの火砕流と空気の相互作用により、追加の噴火雲と二次火砕流が形成されました。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、水蒸気爆発により浜辺に軽石丘が作られ、追加の二次火砕流が発生しました。[31]
火砕流はサマラスの北斜面を流れ下り、南斜面で2つの支流に分かれて東はアラス海峡、西はバリ海峡へと進んだ。[32] 火砕流によって珊瑚礁が埋もれ、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。[33]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、[34]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。[35]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[36]、川の谷を埋めた。噴火後、火山堆積物の上に新しい川網が発達した。[37]
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、スンバワ島の一部を覆った。[11]噴火による細かい 灰の層状のテフラはジャワ島まで降り注ぎ、ジャワ島の他の火山の斜面でも発見されたが、これらの火山系の噴火とは関連がなかったムンティラン・テフラの一部を形成した。このテフラは現在、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る。[31] [38]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）、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。[40]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、3センチメートル（1.2インチ）の厚さです。テフラのほとんどはサマラスの西南西に堆積しました。[41]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ります。[42]噴火の拡散指数（火山灰や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。[43]
サマラス噴火による細かい粒子とクリーム色の軽石の降下は、バリ島の火山灰年代学[c]のマーカーとして使われてきました。 [45]火山の火山灰は、13,500キロメートル（8,400マイル）離れた場所の氷床コアで発見され、[46]南シナ海のドンダオ島で採取された火山灰層は、暫定的にサマラスと関連付けられています。[47]火山灰とエアロゾルは、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ります。[48]
サマラス噴火のさまざまな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。水蒸気マグマ段階の量は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。[49]噴火全体の高密度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。[43]噴出したマグマは粗面岩石質で、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。それは玄武岩質マグマの分別結晶化によって形成され[50]、温度は約1,000℃（1,830℉）でした。[12]その噴火は、マグマ溜まりへの新たなマグマの流入、またはガス泡の浮力の影響によって引き起こされた可能性があります。 [51]
強度
この噴火は火山爆発指数7であり[52]、現時代である完新世における最大規模の噴火の一つとなった。[53]これに匹敵する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、 [53]約4200年前のセロ・ブランコ（アルゼンチン）の噴火、[ 54 ]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）[53]、[ 55 ] 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・ホベンの噴火、 1815年のタンボラ山[53]などがあります。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ります。[56]
カルデラ
この噴火により、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ました。[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。 [15]セガラ・アナク湖と呼ばれています。[57]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。[15]火口湖は噴火前にサマラスに存在し、マグマ水蒸気爆発期に0.1～0.3立方キロメートル（0.024～0.072立方マイル）の水を供給した可能性があります。あるいは、水は帯水層によって供給された可能性もあります。[58]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れ落ち[59] 、人間が目撃した崩壊[21]により、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されました[12] 。
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10立方キロメートル（2.4立方マイル）の体積がこの噴火に起因するとされた。[14]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年にラヴィーンは、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年の出来事による火砕流堆積物の上に建てられている。[60]
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た。[61] [62] [63] 1980年にクレタ島の氷床コア[65]（グリーンランド、1974年に掘削[66] ）内で、特に硫酸塩濃度の上昇が見られた。[64] これは流紋岩灰の堆積物と関連している。 [67]この噴火は「謎の噴火」として知られていた。[68] 1257年から1258年の層はクレタ島で3番目に大きな硫酸塩信号である。[69]最初はグリーンランド近くの火山が発生源であると考えられていたが[64]、アイスランドの記録には1250年頃の噴火についての記述はなく、1988年に南極のバード基地と南極点の氷床コアにも硫酸塩信号が含まれていることがわかった。[70]硫酸塩スパイクはカナダのエルズミーア島の氷床コアからも発見されており、[71]サマラスの硫酸塩スパイクは、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。[72]
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、[73] 、 [74] [73]これは過去7,000年間で最大規模で、 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。[74] 2003年、この噴火の密度の高い岩石換算体積は200～800立方キロメートル (48～192立方マイル) と推定されたが、[76]噴火はいくぶん小規模で硫黄に富んでいた可能性も提唱された。[77] [61]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[78]、当初は特定できなかった。[62]当初はトンガの トフア火山が提唱されたが、トフアの噴火は1257年の硫酸塩スパイクを生成するには規模が小さすぎたため却下された。[79] 1256年にメディナ近郊のハラト・アル・ラハ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。[80]他の説では、複数の火山が同時に噴火したとされている。[ 81]噴火によってでき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、[82]噴火場所は赤道に近く、おそらく赤道より北であると推定された。[83]
当初は1257の硫酸塩層と明確な気候異常との相関関係は確認されなかったが[84] [85] 、 2000年に[84]北半球の中世の記録[62] [63]に火山噴火の特徴を示す気候現象が特定された。[64]それ以前にも、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。[84]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、地球規模での広がりから熱帯の火山が原因であることが示された。[57]
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。[86]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。[63]
家屋はすべて破壊され、流されて海に浮かび、多くの人が亡くなりました。
ババド・ロンボク[87]
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、2013年にロンボク島の木の放射性炭素年代測定[ 62 ]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[62]に基づいてなされました。ババド・ロンボクには、 1300年以前に発生したロンボク島の壊滅的な火山活動が記述されています[12]。これらの発見により、パンテオン・ソルボンヌ大学[89]の地質学者フランク・ラヴィーニュ[ 64]は、その島の火山が原因である可能性をすでに疑っていましたが、サマラス火山がこの火山であると結論付けました。[64]サマラス火山の噴火が地球規模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をロンボク島の噴火堆積物の地球化学と比較することによって確認されました。[57]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の地球化学的類似性が、この位置特定を裏付けました。 [90] [91]
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。 [92]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。[93]これはクラカタウの約 8 倍の強さである。[64]北半球では、これを上回るのは破壊的な 1783/1784 年のラキ火山の噴火の信号のみである。[92]氷床コアの硫酸塩スパイクは、年代層序研究の時間マーカーとして使用されている。[94]ボリビアのイリマニ火山の氷床コアには、タリウム[95]と噴火による硫酸塩スパイクが含まれている。 [96]比較すると、1991 年のピナツボ火山の噴火では、サマラス火山が噴出した硫黄の約 10 分の 1 しか噴出しなかった。[97]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確認されており、[98]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る。[99]
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;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。 [100]噴火によって放出された二酸化硫黄の量は、1億5800±1200万トンと推定されている。 [101]質量放出がタンボラよりも多かったか少なかったかは議論の余地がある;タンボラはより多くの硫黄を生成したかもしれないが[102] 、サマラスは成層圏への火山灰の注入により効果的だった可能性がある。 [103]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。 [78]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、成層圏ベールが形成される可能性がある。これにより地表に届く光の量が減少し、気温が低下し、農作物の収穫量が低下する可能性がある。 [104]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。 [105]
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低下、[106] 霜の輪（成長期に霜によって損傷を受けた樹木の年輪[107] ）、 1258年と1259年のカナダと北西シベリアでの薄い樹木年輪[108]、米国カリフォルニア州シエラネバダ山脈の樹木年輪の薄さ[109] 、朝鮮半島沖の海面温度記録[110]と中国北東部の湖沼堆積物の温度低下[111]、ベトナムでの非常に雨の多いモンスーン[88] 、北半球の多くの場所での干ばつ[112]とタイ南部の洞窟記録[e] [113]、ノルウェーとスウェーデンでの10年にわたる樹木年輪の薄化などがある。[114]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る。[115]
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。[81]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。火山による大気中のCO
2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、[116]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。[117]
サマラス信号は樹木年輪の気候情報から一貫性なく報告されているだけであり、[118] [119]温度の影響も同様に限られていた。これはおそらく、大量の硫酸塩の放出が粒子の平均サイズを変え、その結果として放射強制力が変わったためである。[120]気候モデルは、サマラスの噴火が世界の気温を約 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。 [121] [122]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。 [122]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。[123] 1 つの説明は、気候モデルはエアロゾルの光学的厚さが噴出した硫黄の量に比例して増加すると想定する傾向があるということである[124]が、[125]噴火前にエルニーニョ現象が発生した可能性があり、これにより冷却効果がさらに低下した可能性がある。 [126]
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おり、[127]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が拡大した。[128] [129]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、長期化した可能性がある。[99]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は、氷の拡大にさらに寄与したと思われる。[130]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、バフィン島で記録されており、前進する氷が植物を死滅させ、その後植物を取り込んで保護した。[131]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。 [132]
シミュレーション効果
2003年の再構築によると、夏の寒冷化は南半球で0.69℃（1.24℉）、北半球で0.46℃（0.83℉）に達した。[84]より最近の代理データでは、1258年に0.7℃（1.3℉）、1259年に1.2℃（2.2℉）の温度低下があったことが示されているが、地理的な地域によって差がある。[133]比較すると、ピナツボ火山の1991年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。[134]海面温度も0.3～2.2℃（0.54～3.96℉）低下し、[135]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。[136]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。[137]
火山噴火は臭素と塩素を成層圏に送り込み、そこでそ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破壊に寄与する。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たため成層圏には進入しなかったが、サマラス火山のハロゲン放出量（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推定されるが、成層圏に到達したのはハロゲンのごく一部に過ぎない[68] 。 [138]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始まったことを説明できるというものである[139] 。
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。[140] 1257年から1258年にかけての早い時期の暖冬[f] [141]の後、フランス王国の報告によるとスミレの開花が早まり[142]、ヨーロッパの夏は噴火後寒くなり[144]、冬は長く寒いものとなった[145] 。
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[146]の後に起こり、 [147]気候の安定期が終わりに近づいた時期に起こり、それ以前の1108年、1171年、1230年の噴火ではすでに世界の気候が乱れていた。その後の期間は、20世紀初頭まで火山活動の増加が見られた。[148] 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[130]によって大きく乱され、 [149]ディスコ島の氷河の前進によるモレーンによって記録されているが、[150]モレーンはサマラス火山以前の寒波を示している可能性がある。[151]これらの火山活動の混乱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が[g] 、 [153] [154]、この理論には異論がないわけではない。[155]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的な指標として使われることがある。[156]
噴火によるその他の推定影響は以下のとおりです。
- 過去千年で最もマイナスの南半球環状モード変動。 [157]南半球環状モードは南半球の気候現象であり、降雨量と気温を左右し[158] 、通常、火山の噴火、温室効果ガス、日射量変動の影響などの外部要因に対しては比較的鈍感である。[157]
- 火山噴火がエルニーニョ南方振動に与える影響については議論が続いている。[159]ラニーニャがより一般的だった気候期間中にエルニーニョ現象が発生したため、 [153]噴火が中程度から強いエルニーニョ現象を引き起こした可能性がある。[160]米国西部の雨の多い年などの気候プロキシは、サマラス噴火の翌年にエルニーニョ現象が発生したことを裏付けているが、[161] [162]パルミラ環礁のサンゴの温度記録は、エルニーニョが引き起こされなかったことを示している。[163]
- 熱帯低気圧の短期的な強度低下は、大気の温度構造の変化によって引き起こされます。[164]しかし、大西洋の 古気象学研究では、13世紀の火山噴火の影響は、ハリケーンの発生頻度を減らすのではなく、発生分布を再分配することであった可能性があることが示唆されています。[165]
- 大西洋亜極循環の変化[166]と、噴火後も長く続いた大西洋南北循環の弱体化は、小氷期の始まりにも寄与した可能性がある。[167]
- 十字軍諸国における海面低下[168]は、北大西洋振動と南方振動に関連していると考えられる約0.5メートル（1フィート8インチ）。[169]サマラス火山の噴火後、世界の海面は低下したが、1250年から1400年の間に回復した。[170]
- 北大西洋振動の変形により、最初は正の値を獲得し[171] 、その後数十年で負の値を獲得するようになった。太陽活動周期のウルフ極小期の一部として太陽活動が減少し始めたことが、その後の減少に寄与した。[172]
- 東アジアの冬季モンスーンが強まり、沖縄トラフの海面水温が低下する。[173]
- 「太平洋子午線モード」として知られる気候パターンにおける、短時間だが顕著な興奮。[174]
- ヨーロッパにおける水分供給量の減少。[175]
- 極渦と北極振動の変化により、北半球大陸の冬は暖かくなる。[143]
- 世界中のδ18O[h]パターンの異常。[ 177 ]
- 陸上炭素循環の変化[178]
- ボンドイベント0の発生と熱帯収束帯の南方移動により、インドの降水パターンに変化が生じた。[179]
- インド夏季モンスーン[180]と東地中海の気圧勾配[181]が著しく弱まり、ギリシャ上空の夏季エテシア風が停止した。[180]
- 大西洋数十年変動の急激な寒冷化の始まり。[182]
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。[183] 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、[184]噴火により長期にわたる干ばつが中断された可能性がある。[185]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。[186] 1259年には西ヨーロッパと北アメリカ西海岸は穏やかな天候であり[133]中央ヨーロッパの夏の降水量の変化の証拠はない。[187]樹木の年輪には降水量の変化の証拠はあまり見られない。[188]
社会的、歴史的影響
この噴火は1257年から1258年にかけて世界的災害を引き起こした。[57]非常に大規模な火山噴火は気候に影響を及ぼすため、火山から離れた場所では飢餓を含む重大な人的被害を引き起こす可能性がある。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、火山が引き起こす気候変動と社会の変化との因果関係については不確実な点が多い。[104]
ロンボク王国とバリ島（インドネシア）
当時の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など、競合する王国に分かれていた。[56]しかし、サマラス噴火の影響に関する直接的な歴史的証拠はほとんど存在しない。[189]ババド・ロンボクは、 13世紀半ばにロンボク島の村が灰、ガス、溶岩流によって破壊された様子を記述しており、[62]ババド・スンバルンとババド・スウンとして知られる2つの追加文書も噴火に言及している可能性がある。[190] [i]これらは、他の文書とともに「サマラス」という名前の由来でもある[4]一方、「静かで生命のない」という意味の「スウン」という名前は、噴火の余波を指している可能性がある。[191]
リンジャニ山は雪崩を起こし、サマラス山は崩壊し、続いて岩が崩れ落ちる音を伴った大量の土石流が流れた。この流水はパマタンを破壊した。家屋はすべて破壊され、流されて海に漂い、多くの人が亡くなった。7日間にわたって大地震が地球を揺さぶり、レネンに取り残され、岩石流に引きずられた人々は逃げ出し、一部は丘を登った。
— ババド・ロンボク[192]
ロンボク島の王国の首都であったパマタン市は破壊され、両王国は歴史の記録から姿を消した。ジャワ語の文献によると、王族は災害を生き延びたが[193] 、そこには噴火後の再建と復興の取り組みについても触れられている。[194]また、その歴史は一般にあまり知られていないため、王国自体が噴火で破壊されたという明確な証拠はない。[189]噴火中に数千人が死亡したが[12]、ロンボク島の住民は噴火前に逃げた可能性がある。[195]バリ島では、噴火後に碑文の数が減少[j]し、 [197]バリ島とロンボク島の人口は噴火によって減少した可能性があり、[198]おそらく数世代にわたって、ジャワ島のシンガサリ王クルタネガラが1284年にほとんど抵抗を受けずにバリ島を征服することができた。[142] [197]ロンボク島が噴火から回復するまでには、おそらく1世紀ほどかかったと思われる。[199]スンバワ島の西海岸は無人となり、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「立ち入り禁止」とみなしており、この記憶は最近まで残っていたと思われる。[200]
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がはっきりしていないことが多く、特定の出来事の時期や役割を評価することが難しいが、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という証拠があり、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。[48] 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さな低下と関連している。[169]
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により、13世紀にポリネシアの人々は南西方向に移住した可能性がある。ニュージーランドへの最初の定住はおそらく西暦1230年から1280年の間に起こり、そこやその地域の他の島々への人々の到着は、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。[201]
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。 [202] 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、当時の観測者には雲が長く覆っているという印象を与えた。[203]中世の年代記によると、1258年の夏は寒くて雨が多く、洪水や凶作を引き起こした。 [63] 2月から6月にかけて寒さが続いた。[204] ロシアの年代記によると、1259年の夏には霜が降りた。 [108]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、悪天候が報告され、[205]農業上の問題は北アフリカにまで及んだ。[206]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。 [ 207] [208] [88]ただし、1258年から1259年の飢饉は、 1315年から1317年の大飢饉のような他の飢饉ほどひどい飢饉には至りませんでした。[209]
穀物の価格はイギリス[205] 、フランス[210]、イタリアで高騰し、価格投機も加わった。[211]この時期に中東、イギリス[210]、イタリアではチフスなどの病気が流行した。[212] 1258年から1259年の冬とその後に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、その他の地域で非常に厳しかった。 [213]噴火による混乱は、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。[214 ]
イギリスとイタリア
死体は5、6体ずつ腫れ上がり、腐敗しながら、豚小屋や糞山、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・オールバンズの記録者[215]
ロンドンの飢饉はこの出来事に関連しているとされている。[52]この食糧危機は異常なものではなく[216]、噴火前からすでに収穫に問題があった。[217] [218]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発生した。[219]目撃者によるとロンドンでの死者は1万5000人から2万人に上った。1990年代にはロンドン中心部で飢饉の犠牲者の集団埋葬地が発見された。[88] 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降り、死亡率が高かったと述べている。[215]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。[220]
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[221] 、影響は地域によって異なっている。[212]ヨーロッパのほとんどの国と比較して、イタリアへの影響は1年後に現れた。[222] 1259年には、寒波によりイタリア全土で死亡率が上昇した。[223]イタリアのボローニャとシエナの都市は、穀物を買い上げて補助金を出し、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。[224]シエナはまた、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[225]、ボローニャでは政治危機が発生し、地政学的にも弱体化した。[226] 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市場を監視する役人を任命し[227]、食品の輸出を禁止した。[228] 1259年のパルマ領主ジベルト・ダ・ジェンテの打倒は、彼の支持者たちが消極的になるよう誘導したこの危機によって促進された可能性が高い。[229] 1257年にすでに政治的危機が進行していたパヴィアでは、[230]食糧供給を確保するためにその後の2年間にさまざまな経済的、警察的措置が講じられた。[231]北イタリアの都市コモは洪水で損傷した川岸を修復し、[232]消費用の穀物を確保した。[233]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、[234]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、社会統制の強化を促した。[235]ペルージャは鞭打ち運動が起こった場所でもある。[236]それは噴火の影響によって引き起こされた社会的苦悩に端を発している可能性があるが、戦争やその他の原因が自然現象よりも重要な役割を果たした可能性が高い。[237]
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航行や農業の制限によって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[238]。その結果、1425年頃にさらなる気候ショックが発生し、グリーンランドのノルウェー人居住地が消滅した可能性もある。[239]噴火のもう1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農民からその地域の主にトルコ人の牧畜民に移行したためである。噴火によって冬が寒くなったことで、牧畜よりも農業に大きな影響が出たと考えられる。[240]
北アメリカ、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。この時代には、サンファン川沿いのメサヴェルデ地域にいわゆる崖住居がありました。噴火後、いくつかの遺跡は放棄されました。[241]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。[242]サマラス噴火[243]は、この時期に発生したいくつかの噴火の1つであり、寒冷な気候などの気候ストレス[244]を引き起こした可能性があります。 [241]その結果、先祖プエブロ人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。 [244]
アルティプラノ、南アメリカ
南米のアルティプラノでは、1200年から1450年にかけての寒くて乾燥した時期が、サマラス火山の噴火とエクアドルのキロトア火山の1280年の噴火と関連している。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る。[245]
東アジア
中国、日本、朝鮮でも問題が記録されている。[88]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おり、[246]また、日本の宗教改革者日蓮を刺激したと言われる正月の飢饉[247]は、 1258年と1259年の悪天候によって悪化した可能性がある。 [209]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独裁者崔義の崩壊を早めた可能性がある。[248]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は、当時人口減少に苦しんでいた現在のカンボジアのアンコールワットにも影響を与えた可能性がある。 [249]噴火の他の影響としては[250]、 1258年5月の月食の際の月の完全な暗化が挙げられます。[251]この現象はヨーロッパでも記録されています。火山のエアロゾルが地球の影に散乱する太陽光の量を減らし、月食の月の明るさを減らしました。[252]
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、モンゴルのレヴァント侵攻を容易にした可能性がある[253]が、後にサマラス以前の気候に戻ったことで、こ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[254] 、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。[255]飢饉、干ばつ、疫病などの噴火の影響[256]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。[169]トルイド内戦の結果を変え[256] 、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。[257]
中央アジアと黒死病
サマラス火山やその他の火山の噴火は、中央アジアで気候の乱れを引き起こし、寒冷化[258]に続いて温暖化が起こった。この温暖化は、ペストの原因菌であるエルシニア・ペスティスの蔓延と多様化の環境条件をもたらした可能性があり、[259] 1268年頃に多様化し始め、最終的に黒死病を引き起こす菌株を生み出した。[260]火山の冷却によって引き起こされた食糧危機と政治的/軍事的不安によって人間の人口が弱体化し、流行の定着を促した可能性がある。[261]
参照
注記
- ^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）の火山堆積物を生み出す噴火を示す。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]
- ^ 密度岩石相当量は、火砕物が起源となったマグマの体積がどれくらいであったかを示す尺度である。[16]
- ^ テフラ年代学は、年代が記録されたテフラ層を使用して出来事を相関させ、同期させる技術である。[44]
- ^ 紀元前44年頃と紀元前426年頃に発見された硫酸塩の突起も、この大きさに匹敵する。[75]
- ^ 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。[113]
- ^ 熱帯の火山噴火の後には冬の温暖化が頻繁に観測されるが[141] 、これは硫酸エアロゾルによって引き起こされる動的影響によるものである[142] [143] 。
- ^ 小氷期は、過去1000年間に地球の気温が低下した数世紀の期間である。[147]この寒冷化は火山の噴火と関連していた。[152]
- ^ 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、気候の影響を受ける。 [176]
- ^ ババドという用語はジャワとバリの年代記を指します。これらのババドはオリジナルの作品ではなく、おそらく14世紀頃に書かれた古い作品を再編集したものです。[190]
- ^ロンボク島では ササク族の歴史的記録が残っている。[196]
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