世界遺産・知床硫黄山で「液体の硫黄」が大量噴出する謎を解明

火山から噴き出すものといえば、赤く燃える溶岩や火山灰を思い浮かべる方が多いのではないでしょうか。

黄色い結晶として知られる硫黄が、北海道の知床で大量の液体となって川を埋め尽くした過去があります。世界でも珍しい現象の仕組みを、研究グループが突き止めました。

北海道の世界自然遺産にある知床硫黄山では、過去に4回、溶けた状態の硫黄を噴き出す現象が記録されています。固体の硫黄は黄色ですが、120℃を超えて熱されると赤茶色のさらさらした液体に変わります。

とりわけ1936年の噴火では、標高600メートルの火口から約11万6000トンもの液状の硫黄が噴出しました。その量は当時の日本全体で1年間に使われる消費量に匹敵する規模でした。

流れ出た硫黄はカムイワッカ川を埋めて海まで届き、純度がほぼ100パーセントと非常に高かったため、精錬をほとんどせずに肥料や火薬の原料として大規模に掘り出された歴史を持ちます。

なぜこれほど高純度な硫黄が、大量の液体として湧き出たのでしょうか。大阪市博物館機構、京都大学、兵庫県立大学などの研究グループは、周辺の温泉や河川など85か所で水を採取し、含まれる成分や同位体を詳しく分析しました。

その結果、山の上部にあたる標高860メートル前後で降った雨が帯水層に入って地下水となり、標高700メートル付近へ流れ下っていることが分かりました。

その地下深くで、雨水とマグマ由来の高温の水、そして火山ガスが混ざり合います。その混ざり合う温度は推定176℃に達していました。

硫黄が溶ける120℃を上回る高温下で化学反応が進むため、硫黄はできた瞬間から液体の状態を保ち、地下に蓄えられます。

火山活動が活発になってマグマ由来の水の割合が増えたとき、硫黄が大量に生成され、大規模な噴出につながったと考えられています。

大阪市博物館機構が2026年10月に発表したこの研究成果は、同年7月に国際学術誌『Journal of Volcanology and Geothermal Research』で公開されました。

研究グループは、今回の知見が地上の火山だけでなく、宇宙の天体を理解する手がかりにもなると期待を寄せています。

たとえば、活発な硫黄の噴火が観測されている木星の衛星イオや、探査機によって硫黄の塊が見つかった火星など、地球外の星で起きている火山活動や物質の成り立ちを紐解くヒントになる可能性があるとのことです。

山奥の冷たい雨水と灼熱のマグマが地下深くで出会い、純度の高い物質を自ら精製して溜め込む自然の営みは、まるで巨大な化学工場のようではないでしょうか。足元の地下に広がるダイナミックな世界は、遠い宇宙の謎にもつながっています。