サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!西之島(にしのしま)は自然変化観測の実験場⁉️

こんにちは。

NHK Eテレで放送している『サイエンスZERO』。毎回毎回いま話題の最先端の科学と技術をとっても分かりやすく解説してくれるので、ワタクシの大好きな番組でもあります。今回は、2020年1月12日に放映のアンコール版『サイエンススタジアム2019 探検!火山島”西之島”』から、絶海の孤島として誕生した西之島への初の上陸調査の模様をご紹介します♫

2013年に海底火山が噴火して以来、拡大を続ける小笠原諸島の「西之島」。新しい大地に上陸調査が行われた。溶岩だらけの島に生き物たちはどう進出するのか?生態系の発展を最初から観察できる“天然の科学実験室”だ。調査は発見の連続!専門家にも予想外の変化を見せた海鳥や昆虫たち。調査隊は謎を解く手がかりを探し、仮説を立てる。まさに科学のだいご味をリアルタイムで味わえる。世紀の冒険調査に密着!

東京都心から南に約1,000km、最寄りの父島からも約130km離れた場所に位置する小笠原諸島 西之島は、2013年から始まった大規模な噴火により、もともとあった旧西之島をほぼ飲み込む形で島を拡大し直径約2kmの島となりました。

噴火がいったん収まった2019年9月、環境省が科学調査隊を結成・派遣することになりました。番組ではこの時の調査の模様を紹介、新たな発見もあったようです!

サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!放送日と出演者

【放送日】2020年5月3日(アンコール:初出2020年1月12日)

【司会】小島瑠璃子,森田洋平

【ゲスト】森林総合研究所 主任研究員…川上和人

【語り】大嶋貴志

【放 送】 毎週日曜 [Eテレ] 午後11時30分~0時

【再放送】 翌週土曜 [Eテレ] 午前11時~11時30分


サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!科学調査隊が向かった西之島はどこにある?


西之島は無人島ではありますが、東京都です。調査隊は50時間かけて調査船に乗り込み西之島へと向かいました。

サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!科学調査隊はどんな科学者で構成されてるの?

今何が起こっているかを知る必要があるので、西之島の上にあることはすべて分かるように、鳥、昆虫、植物、カニ・貝、火山の各分野の専門家で編成されました。次の2つの大きなテーマをもっての調査となったようです。

  1. もともとあった生態系が噴火によってどんな影響を受けたのか?
  2. 生物がいない新大地に生物がこれからどう広がっていくのか?

スタートの時点を知っていれば、この後どうやって生態系が変わっていくのかが分かるので、初期状態をよく調べておくことは非常に重要な調査となるようです。

調査隊が島に上陸する前に、海中に頭から全身を浸かって体を洗い、上陸直後に新品の衣類に着替えたり、持ち込む荷物もすべて新品を使うということをやっていました。衣類に付着した植物の種など、島の外から外来種を持ち込まないための対策でした。なるほどぉ〜徹底してるなぁ、と思って感心しちゃいました。


サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!旧島での調査

噴火前の西之島は現在はそのほとんどが噴火による溶岩で覆い尽くされてしまっているんです。下の図の点線部分がかつての西之島のエリア。赤く囲った部分のみが奇跡的に残っている場所。残った旧西之島エリアを「旧島」って呼ぶこともあるんだとか。下の図を見ると、噴火によって段階的に島が成長している様子が良く分かりますよね。(出典:海上保安庁)

かつての西之島はカツオドリの繁殖地であり、繁殖の邪魔をしないように繁殖期の5月〜8月を外しての9月調査だったのに行ってみると・・・まだみんな子育て中。いつも通りに巣立ったヒナもあればまだ卵を抱いているものもいたりして、時期が大幅にズレてしまっているようです。何でかな???まだはっきりとは分からないようです。カツオドリ、噴火後の旧島にもちゃんと帰ってくるんですね。

鳥類調査担当の川上さんの仮説では、噴火による繁殖場所の減少に伴う過密化で、時期をずらす個体が出たのではないか?とのこと。カツオドリもソンタクすんですね〜

このカツオドリの繁殖時期のズレ、実は翌週に放送される新大地におけるカツオドリの営巣に繋がり、新しい発見にも繋がっていくんですよ〜

鳥のほか、植物・昆虫の調査も行われたんですが、噴火によってかつての生態系が変わってしまったようです。

植物はスベリヒユ、オヒシバ、エヌビエの3種類のみ生存。いずれも土に養分がないと生えることができない植物。つまり、溶岩むき出しの新しい大地には養分のある土がないので、今のままでは旧西之島残存の植物は進出できないということなんだろうね。

昆虫では、以前の西之島ではハエがいっぱいいたようですが、その数が激減しているんだとか。噴火後の西之島の暑さと乾燥によってハエも参ったようです。アリも主役が交代となった様子。オオシワアリがいなくなり、代わってハダカアリが増殖しているんだとか。このハダカアリ、植物の受粉を助けているんだって。生態系ってうまくバランスとってることが良く分かるよね!

サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!溶岩むきだしの新大地での生き物調査

調査隊が次に向かった先は、旧西之島から500メートルほどの新しい大地。溶岩が冷えて固まったままの荒々しい景色が広がってました。溶岩の上はめちゃめちゃ暑いんだとか。周り中黒一色というのがその原因なんだそう。

調査の結果、生き物がいないことが確認できました。この「いない」っていうことが非常に重要なことで、これから始まる西之島の生態系の歴史のゼロ地点が証明されたことになるんだとか。今後、この島の観察は何十年、何百年と継承されていくことになるその起点になるんですね。自然の変化を捉えるには時間がかかるけれども、未来の人たちへつなぐリレーのようですね。ロマンがあります!


サイエンスZEROで火山島“西之島”上陸調査に密着!放送内容文字起こし

サイエンススタジアム2019 探検!火山島“西之島”

2013年に噴火を始めた小笠原諸島の西之島。吹き出した大量の溶岩が隣にあった旧西之島を飲み込み、直径およそ2キロの新しい大地が生まれました。
その後も6年以上にわたって噴火を繰り返し拡大。世界的にも極めて珍しい現象です。

西之島は東京都心から南へおよそ1000キロ。一番近い父島からでも130キロほど離れている絶海の孤島です。海の真っ只中にこれほど大きな島が誕生するのを人類は初めて観測しました。
2019年9月噴火が一旦おさまった西之島を目指して環境省が科学調査隊を結成しました。その目的は吹き出した溶岩で新しく生まれた大地にどのように生き物がたどり着きどう増えていくのかを調べること。西之島は自然の変化を観察できるめったにない実験場なのです。
生物学の専門家を中心とする総勢23人のメンバーが西之島へ向かいました。南下すること50時間。3日目の朝、ついに西之島が見えてきました。ほんの1年ほど前まで熱い溶岩を流していた島が今は静かにたたずんでいます。

いよいよ調査開始です。
意気込んで上陸地点に向かった調査隊。予想外なものを見つけました。白いモヤのようなもの。これは一体?
火山性の有毒ガスから調査中止もあり得ます。火山の専門家たちが慎重に確認。さらにドローンを飛ばして白いものの正体を探ります。
火山性のガスならばどこかに噴気口があるはずです。上陸はできるのか?

あれ多分モヤだと思う。朝日が上がって岩が黒いので、水がついていたのが水蒸気として上がって。多分大丈夫だと思います。

ガス検知器にも反応はなく一安心。いよいよ西之島上陸作戦が始まります!

この世界の中でも島がゼロから育っていくところを見られるのはここだけなんですよね。
今回の調査での研究リーダーを務めました川上和人さんにお越しいただきました。

西之島から帰ってこられてすぐなんですよね?
9月に行ってきたばかりなのでまだすごく記憶も新しいですね。もういろいろ話したいことがたくさんあります。
川上さんは鳥の専門家です。鳥を通して新しくできた島の生態系の変化を研究されようとしてるんですよね。
実は世界の中でですね島が新しく誕生するっていうのは時々あることなんです。ただし今までに生まれてきている島っていうのはほとんどがですね他の陸地からすごく近いところですね、10キロとか20キロたか離れていない場所にできてしまって、どうしても風でいろんな生物が飛ばされてきたりとか、海から流れてきて入り込みやすいので、隣の志麻と似たような環境になりやすいわけですよね。
ところが西之島っていうのは隣の島まで130キロあるんですよね100キロ以上離れていると、そこに一体どうやって生物が入っていくのかっていうのはもうこれはちょっと想像ができないようなものなんです。



では最近の西島の状況を見ていきましょう。
赤く囲まれているところは旧西之島がわずかに残ったところです。旧島とも言われています。時間をさかのぼるとこのように島のほとんどが溶岩に飲み込まれたことがわかっていただけると思います。

この旧西之島にも生物が生息していたんですよね。
噴火前に行った頃には実は島には緑が広がっていて草原があって、そこにはカツオドリって言う鳥とかですね、海鳥の一大繁殖地になっていて、もう本当に海鳥のパラダイスのようなそういう場所でした。
そんな西之島のすぐ横で噴火が始まったんですね。

新しく広大な大地が広がったというわけなんですけれども。

もともとあった島の1部が、もう奇跡と言っていい位小さいんですけども、残っているんですよ。そのおかげでそこに生物がちゃんと残ってるのも西之島の面白みの1つなんですね。
これ両方すごい面白いなって。1つはもともとあった生態系が噴火っていう大きなイベントを通して一体どういう影響受けてしまうのか? 2つ目としてはですね、新しく広がった大地の上っていうのは全く生物がいません。その生物がいない大地にどうやって生物が広がっていくのか。それを観察することができるっていう意味で、これ2つの大きなテーマあると考えています。

実はですね昨日噴火が確認されたんですよね?

なんとこの公開収録録画行われた前日、再び西之島の噴火が確認されました。吹き出した溶岩が海に達し島はさらに拡大を続けています。

ほんとになんていうか生きた島なんですよね。
今回の調査でのメンバーがこちらです。
様々な分野の専門家の方々が今回行かれたんですね。
とにかく今何が起こっているかっていうことを知りたいので、西之島の上にあることは全てわかるような状態が必要なんですね。みんなでよってたかって西之島の全てを明らかにしようっていうのが、今回の調査の目的でした。
今この段階をしっかり知るって大事なことなんですかね?
スタートの時点を知っていれば、その後でどうやって生態系が変わっていくかっていうのが分かるので、そういう意味ですごく重要な調査と考えています。

西之島に向かう科学者たち。上陸する時必ずやらなければならないことがあります。まずボートから降り海に全身を浸けて体を洗います。そしてそのウェットスーツを脱ぐと全て新品の服を着るのです。島の外で体についた植物の種など持ち込まないための外来種対策。どれもこれも皆新品です。
人間以外は全部取り替えていくって言うような感じです。

西之島探検隊出発です!
目指すはわずかに残った旧西之島。
これは9月の事だと言う事ですね。
はい。9月というのはですね、小笠原で繁殖してるカツオドリっていう鳥の繁盛期が大体5月から8月位なので、9月になったらもうほとんど巣立っていて鳥への影響抑えて調査ができるだろうっていうことで9月を選んで今回調査に行ったわけなんですね。せっかく繁殖しているのを邪魔したら良くなっているのでそれで一旦ですけども。

カツオドリはこの時期にほとんどいないはずだったのですが。

たくさんのヒナがいました。まだ飛べないヒナがたくさんいたんですね。このとき数えただけで114個体だったかなと思うんですけども、たくさんこの狭い中にまして。ちょっと予想外でしたね。
全然やっぱり逃げないから飛べないからですか?
飛べないっていうのとあと人間のいないところでもともと生活しているので、人間が恐ろしい存在だとは決して思ってないんですよね。
周りを普通に歩き待ってるような状態ですね。
今の時点で例えば小さいヒナがいたりとか、あとヒナになるどころかまだ卵を温めている途中の親もいたんですね。そうすると巣立ちをするのがそれこそ12月とか1月になってしまって、我々が普段見ていた小笠原の他の島の繁殖とはもう全然スケジュールが変わっていたんですね。

単に遅れているって言うよりは早い個体はもうちゃんと巣立って飛べるようになっているヒナもいたのでどんどんずれていってるっていうそういう感じですね。
これほど大きくずれてしまっているっていうのは不思議ですね。

この光景川上さんも予想していなかったと言う事なんですがここで皆さんも一緒に考えていただきたいと思いますそれがこちら。

まだわからないとはどういうことか?それは西之島で起きていることが人類が初めてであう新しい現象だから。この島にはまだ答えがわからない多くの謎が溢れています。謎を解く手がかりを探し仮説を立て証明するのが調査隊の仕事。まさに科学の醍醐味です。川上さんもカツオドリの謎を解く仮説を考えました。
それはある光景を見て燃えていたと言うのですが一体どんな仮説でしょうか?

これカツオドリはまだ飛べない位のヒナなのですね。よって行くとこうやって喧嘩をしたりするんですよ。こーゆー姿が所々見れるんですけれども。海鳥の仲間ってみんな集まって集団繁殖って言うことをよくやるんですけれども、集まるの好きなんだけれどもあんまり距離が近すぎるとそれがストレスなってしまうのか、喧嘩を始めちゃうんですよ。わざわざ近くに行っておい散らしていましたよね今。そういう姿がですね何度も見られたのでここに1つ何か理由があるんじゃないかなとは考えています。
西之島っていうのは噴火の前はもっと繁殖できる場所が広かったんですよね。それが溶岩に埋まってしまって今集まって狭いところでみんなぎゅうぎゅうになって繁殖しています。そうすると前ほどスペースがないので多分お隣さんまでの距離が近くなっているんだと思うんですよね。そうするとそれが近すぎてストレスになって、それを避けるために例えば子を作る時期っていうのずらしているって言う可能性が1つあるんじゃないかなと考えています。



まさにこれから調べて行かなきゃいけない新しい疑問に出会ったところなんですね。新しいアイデアを作ることができるのです意味では僕ら今すごくいいチャンスになってます。
昆虫と植物の調査も始まりました。噴火前の西島では6種類の植物が生えていました。噴火後はどうなったのか?調査進めると3種類の植物が生き残っていることがわかりました。スベリヒユ、オヒシバ、エヌビエ
しかしこれらは土に養分がないと生えることができない種類。
旧西之島の植物が新しい溶岩の上に進出するのは難しいことがわかりました。島全体に植物が生えるためには外からあなたの手がたどり着く必要があるのです。では噴火前たくさんいた虫たちはどうなったでしょうか?昆虫担当の岸本さんがある異変に気づきました。

不思議なことにハエがいない。いることはいるけど数が少ない。以前いたことがわかってるんで。

小笠原諸島の他の島々同様、噴火前の西之島にはハエがうるさいほど飛び交っていました。しかし今の西之島にはハエがほとんどいません。一体なぜか?

原因として考えられるのが。

暑い暑いですね。溶岩は暑いんですよ。反射しないで熱を吸収して熱が伝わってくる。

地面の温度を測ってみると。
地表面の温度45.3。

水分量もたった16%しかありませんでした。

非常に土壌の水分が低くてかつ温度が高い厳しい環境だなこれでもうわかります。

噴火後の西之島は暑さと乾燥によってハエすら生きにくい場所になっていました。
しかしそんな西之島で大繁殖している生き物がいました。
森さんその中は?
この中はアリだけになってます。ほとんど何もないところでもありはたくさん進出してはだかりと言う種類だと思うんですね。他の虫が取れる数に比べて圧倒的に多い。

実は噴火前にはオオシワアリと言う種類が多く見られ、ハダカアリは全く見つかっていませんでした。しかし噴火後、オオシワアリは見当たりません。滅んでしまった可能性があります。代わりにハダカアリが急激に数を増やし、今や西之島で最も数が多くなったのです。このハダカアリ、島で重要な役割を果たしています。黄色い小さな花その中に裸ありがいます。光を舐めにきた肌代わりの体に花粉が付き自分を助けているのです。ハチやチョウがいないこの島ではアリがその代わりをするのです。

虫はどこからきたんですか?
今回見つかった虫はおそらく噴火の前からあの島にいて、そして噴火の後で溶岩に飲まれずに生き残ったそういう生き残りの虫たちだと思います。これからですね、西之島、新しい歴史ができてくると思いますので、おそらく島の外側からも飛んできたりとか場合によっては木の中に入るような昆虫がですね木と一緒に海の上を流れてやってきたりとか、鳥の体の上に乗っかってやってくるようなこともあるんじゃないかなと思っています。今後一体どうやって生物があの島にやってくるかは、僕らもこれから調べていきたいなと思っています。



さあ、ここまでは旧西之島の部分の調査について見てきましたけれどもここからは調査の最大の目的新しく広がった大地に初上陸しての調査です。
溶岩の向こう側にある新しくできた砂浜があるんですね。そこに調査に行ってきました。
目指した場所はここですね。旧西之島部分から500メートルほど離れた、生まれたばかりのまっさらな大地というところなんですね。
生まれたての所っていうのが何もいないはずなのでそこにこれから一体どうやって生物が入っていくのかって言うのを調べるのは1つ我々の重要なミッションだったんですね。

今は穏やかな姿を見せる西之島の南西の海岸。ほんの2年前まで暑い溶岩が海に流れ込み島が拡大する最前線でした。こうして生まれた新しい大地に生き物はもう来ているのか?調査開始です。海岸にかなりの広さのビーチがあります。溶岩が波に削られ石や砂となって溜まっているようです。

未踏の大地に人間と言う種が足を踏み入れます。調査隊は10メートルほどの高さがある溶岩の上を調べるために登って行きます。

道のないところに道を作りながら行かなきゃいけないんですね。

溶岩が割れた面は鋭いので素手で触れると切れてしまうほどです。

入念に調査しましたが生き物は全く見当たりませんでした。まるで火星の上にでも降り立ったよう。今の西之島でしか見られない光景です。いずれはここに草が芽吹き木が育ち様々な生き物が集う豊かな自然の世界になるはずです。

調査隊は10メートル四方の区画をつくりました。これを1年2年3年10年20年見ることによってここに生態系がどう発達していくかを見るためのモニタリングサイトですね。

今後この同じ場所を観察し続けて生き物がどう入り込みどう変化するのか調べていくのです。

今は何もないこの場所がこの先どんな変化を見せてくれるのか?途方もない自然の大実験です。

ちょっと危険なところではあるんですけれども。だからこそ誰にも触れられていない、みんなのまだ知らない自然がそこにあるっていう意味では研究者にとってはとても魅力的な場所なんですよね。結局われわれは出来上がった生態系とか出来上がった森林を普段見る事はできるんですけども、それがなかった時代っていうのは想像することしかできないんですよ普段は。ところが今回は本当に島ができて陸地ができてこれから何が起こるんだろうと。それを目の当たりにすることができてるんですよね。こんな場所はほんと世界的にもすごく珍しいですから。
10メートル角に区切ったじゃないですか。あそこはどういう意味がある場所だと考えればいいですか?
最初に何もいなかったって言うことを、われわれは証明しなきゃいけないわけなんですよね。でそれを証明した上でいつまでここには何もいなくていつになったらここに入ってくるのかっていうことが記録できてくるわけですよね。
じゃぁゼロを証明しに行ったんですね。
そういうことですね。
これは行って見れば今しかできない調査なんですよね。あそこに生物が入ってきてしまったらもうそれはゼロだったのがいつなのか分からなくなっちゃうのでそういう意味ではそれこそちゃんとやってなかったら100年後200年後の研究者に怒られてしまうようなことになってしまいますからね。あの時代にあの小笠原諸島に研究者行ってたはずなのになんでその証拠とってこないんだって怒られちゃいますから。今回これを責任を果たすことができたっていうのはすごく僕らとしてもほっとしたところがあるんですけれども。
何かを探しに行ったりとか、何かを見に行ったりとかそういうイメージでしたけれど何もない。
発見するのはこれから後のことなので発見しないことを目的に行ったっていうのが今回の調査の面白いところですよね。

次回西之島の冒険はまだまだ続きます。世界的な大発見も登場!お見逃しなく。



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