1980年5月18日の朝、セント・ヘレンズ山は、アメリカ近代史でも屈指の巨大な噴煙・火山灰の雲を生み出しました。噴火そのものも壊滅的でしたが、火山灰の影響が山の規模をはるかに超えて災害を「巨大」に感じさせました。ワシントン州で始まった出来事は、瞬く間に複数の州に広がり、真昼の街を暗くし、交通を混乱させ、機械を損傷させ、さらにはきわめて細かな火山物質が地球規模で拡散しました。
この噴火は火山爆発指数(VEI)5を記録し、しばしばアメリカ史上もっとも被害の大きい噴火として語られます。山周辺では爆発・地すべり・土石流が甚大な被害をもたらしましたが、火山灰によって、もともとは局地的な噴火が大陸規模の出来事へと姿を変えました。
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なぜあれほど急速に巨大な噴煙柱ができたのか
午前8時32分、セント・ヘレンズ山直下でマグニチュード5.1の地震が発生し、弱っていた山体の北側が崩壊しました。その崩壊によって、部分的に溶けたガスを多く含む岩石が、急激な圧力低下にさらされます。その結果として、北向きの爆発的な横向き噴出が起こり、続いて巨大な噴煙柱が立ち上がりました。
噴煙柱とは、噴火中の火山の上空に立ち上る、火山灰・ガス・破砕された火山物質からなる巨大な鉛直方向の雲のことです。このときの噴煙柱は高度約8万フィート(約24キロメートル)まで達しました。10分足らずで、拡大する火口の上空およそ12マイル(約19キロ)に到達し、その後も約10時間にわたってテフラを成層圏へと供給し続けました。
テフラとは、火山から噴出した物質全般を指す用語で、火山灰・軽石・より大きな岩片などを含みます。火山灰は暖炉の灰のような柔らかいものではありません。ごく細かい岩石・火山ガラス・鉱物の粒が集まった、ザラザラした破片の集合体です。この荒い質感こそが、大きな被害をもたらす要因のひとつです。
火山近くでは、舞い上がった火山灰の粒子同士が擦れ合って静電気を生じ、落雷も発生しました。噴火の恐ろしさをいっそう際立たせる現象でした。
昼が消えたとき

火山灰は、上空の強い偏西風に乗って東〜北東方向へ時速約60マイル(約96キロ)で流されていきました。そのため、火山から離れた地域でも、ほどなくして灰色の雲が迫ってくることになります。
午前9時45分には、火山から約90マイル(約145キロ)離れたヤキマに火山灰が到達。11時45分にはスポケーン上空にも達しました。ヤキマでは4〜5インチ(約10〜13センチ)の火山灰が降り積もり、スポケーンでは正午頃には視界が約10フィート(約3メートル)まで落ちるほど暗くなり、約0.5インチ(約1センチ)の降灰が記録されました。
ここには、極めて印象的な事実があります。ワシントン州の火山が、遠く離れた街の昼間を夜のように変えてしまったのです。火山灰の雲は、遠目には劇的な光景に見えるだけでなく、何百マイルも離れた都市の日常生活を根本から変えてしまいました。
その日のうちに火山灰はさらに移動を続け、午後10時15分頃にはイエローストーン国立公園西部に達しました。翌日にはデンバーでも地上の火山灰が確認されます。最終的に、ミネソタ州やオクラホマ州のような遠方からも降灰の報告が寄せられ、一部の火山灰は約2週間ほどで地球を一周したとみられています。
想像を絶する物質の量

約9時間にわたる激しい噴火活動のあいだに、約5億4,000万トンもの火山灰が、2万2,000平方マイル(約5万7,000平方キロ)以上の範囲に降り積もりました。雨で締め固められる前の体積は、およそ0.3立方マイル(約1.3立方キロ)と推定されています。
この膨大な量が、噴火の影響範囲を爆発直近の地域からはるか遠くまで広げた理由でもあります。横向き爆発や火砕流が局地的にはもっとも激しい破壊をもたらしましたが、広い意味での「災害の顔」となったのは火山灰でした。火山から遠く離れた人々も、自家用車や道路、屋根、農地、空港の滑走路に積もった火山灰を目にすることになったのです。
5月18日午後5時30分頃までには、鉛直に立ち上る噴煙柱は勢いを弱めましたが、その後も数日にわたって比較的小規模な噴出が続きました。
なぜ火山灰はそれほど破壊的なのか

「灰」という言葉だけを聞くと、軽くて無害なものを想像しがちです。しかしセント・ヘレンズ山は、そのイメージとは真逆の現実を見せました。細かい火山灰は、交通・下水処理・浄水設備に深刻な一時的障害を引き起こしたのです。
火山灰によって視界は大きく悪化し、多くの高速道路や一般道が通行止めになりました。シアトルからスポケーンを結ぶ州間高速道路90号線は、約1週間半にわたって閉鎖されました。空の便も数日から2週間ほど断続的に混乱し、東ワシントンの空港が火山灰の堆積と悪天候のため閉鎖されたことで、1,000便を超える商業フライトが欠航となりました。
火山灰はまた、機械にも襲いかかりました。オイル系統の汚染、エアフィルターの目詰まり、可動部分の擦り傷などを引き起こしたのです。機械工学的にいえば、本来なめらかに動くべき面にザラザラした粒子が入り込み、摩耗を急速に進めたことになります。さらに、変電設備のトランス内部でショートを発生させ、停電の一因にもなりました。
セント・ヘレンズ山の火山灰がこれほど記憶に残っているのは、このためです。ただ空に浮かぶ雲や、少し汚れるだけの「ホコリ」ではありませんでした。道路や航空機、電力供給、エンジン、そして重要な公共インフラの多くに、直接支障をきたしたのです。
層構造・化学組成・火山灰の中身

降り積もる場所や堆積時の条件によって、火山灰の性質は変化しました。セント・ヘレンズ山の火山灰は、場所ごとに特徴が異なることが科学的調査で分かっています。
バルク(全体)化学組成としては、およそ二酸化ケイ素65%、酸化アルミニウム18%、酸化鉄(Ⅲ)5%、酸化カルシウムと酸化ナトリウムがそれぞれ4%、酸化マグネシウムが2%と分析されました。加えて、塩素・フッ素・硫黄などが微量に含まれていました。
地表に降り積もった火山灰は、おもに3つの層に分かれていました。
- 下層:濃い灰色で、古い岩石片や結晶片を多く含む層
- 中間層:ガラス質の破片と軽石からなる層
- 最上層:非常に細かい粒子からなる層
軽石とは、泡立った溶岩が急冷してできる、多数の気泡を含んだ非常に軽い火山岩です。ガラス質の破片が含まれていることも、火山灰が極めて研磨性(すり減らす力)が強い理由のひとつです。これらの粒子は極小ですが、硬くて鋭く、機械装置を損傷させるには十分でした。
科学者たちは、火山灰の屈折率についても研究しました。屈折率とは、光が物質中を進むときにどのように曲がるかを示す物理量で、簡単にいえば、火山灰がどのように光を散乱・吸収するかを説明する指標です。これは視程の悪化だけでなく、大気中での火山灰のふるまいを理解するうえでも重要な情報になります。
降灰は災害の一部にすぎなかった
巨大な噴煙・火山灰の雲は、より大きな災害全体の一要素に過ぎませんでした。噴火によって約57人が命を落とし、200棟の住宅、47本の橋、15マイル(約24キロ)の鉄道路線、185マイル(約298キロ)の道路が破壊されました。数百平方マイルにおよぶ土地が荒廃し、被害額は当時の貨幣価値で10億ドルを超えました。
それでもなお、遠く離れた地域の人々をこの噴火と結びつけたのは火山灰でした。横向き爆発(ラテラル・ブラスト)はセント・ヘレンズ山周辺の扇状の範囲を壊滅させましたが、火山灰はその影響を爆発域のはるか外まで運びました。農場や都市、交通網、インフラが、広大な地域にわたって被害を受けたのです。
風下地域で厚く降り積もった場所では、コムギ、リンゴ、ジャガイモ、アルファルファなどの農作物が壊滅的な被害を受けました。これは、噴火から遠く離れていても、降灰が即時的かつ深刻な経済的影響をもたらし得ることを物語っています。
片づけという新たな難題
東ワシントンの地域社会は、火山灰の除去という大仕事に直面しました。州および連邦機関の推計によると、ワシントン州内の高速道路や空港から取り除かれた火山灰は、総量で240万立方ヤード(約180万立方メートル)を超え、その重量は約90万トンに達しました。
ヤキマ市では、火山灰の除去に220万ドルと10週間を要しました。処分方法自体も大きな課題でした。かつての採石場や衛生埋立地を利用した地域もあれば、現実的に可能な場所に新たな埋立地を設けたところもあります。再び風で舞い上がらないよう、一部の処分場では表土をかぶせて芝生を植えるなどの対策も取られました。
この「片づけ」の側面は見落とされがちですが、とても重要です。噴火は、空からの降灰が止んだ時点で終わるわけではありません。きわめて細かい火山灰は、空が晴れたあとも長期にわたって交通や公共事業、日常生活に支障を与え続けるのです。
一つの山から始まり、世界へ広がった噴火
セント・ヘレンズ山の噴火は、ワシントン州スカマニア郡にそびえる一つの山を中心に起こった災害でした。しかし火山灰によって、その規模はまったく別次元のものになりました。時速約60マイルで東へと駆け抜け、街を暗闇に包み、空港を閉鎖に追い込み、エンジンや電気設備を損傷させ、北米大陸の広い範囲を横断したのち、一部は地球を一周するまでに至ったのです。
だからこそ、1980年の噴火は今なお忘れがたい出来事として記憶されています。爆発域は、自然の力のむき出しの凄まじさを目の前に見せつけました。そして火山灰は、その力がどこまで遠くへ届き得るのかを示しました。
わずか数時間のあいだに、セント・ヘレンズ山は、「溶岩が街中を流れなくても」、火山がどれほど広範囲に日常生活をかき乱し得るかを証明してみせたのです。もっとも遠くまで影響を及ぼす存在となるのは、噴き上がった溶岩ではなく、山が爆発した後も長く空を漂い続ける火山灰の雲なのかもしれません。