ほとんどの場合、ホットスポットによる火山活動は比較的穏やかで、溶岩は山腹をゆっくりと流れ下り、人々は余裕で避けることができる。しかし、いくつかの場所——エトナ山、ハワイ、アイスランド——では、溶岩は高さ数百メートルに達することもある劇的な噴水となって噴出する。これは観光には素晴らしいが、下流に立つ者にとっては最悪である。

現在、私たちはその原動力を確信していない。しかし、キラウエア火山での最近の一連の噴火のおかげで、噴火する溶岩噴水に関するこれまでで最も優れた記録のいくつかを得ることができた。『サイエンス』誌に発表された論文で、米国地質調査所（USGS）の研究者たちは、私たちが目撃したことを記述し、これらの溶岩の噴水を駆動するものについての最良の仮説に基づいて予想されることと比較している。

噴水活動を行う3つの活発な火山地域があるため、地球から噴出する真っ赤な溶岩の劇的な映像が絶え間なく流れている。しかし、キラウエアはハワイで最も若く最も活発な火山であるにもかかわらず、1823年以来、噴水エピソードはわずか3回しかなかった。その活動は集中的な研究につながり、火山の構造についてよく理解している。これまでの研究で、地表から数キロ以内にいくつかの溶岩残留物が確認され、火山にはキラウエアに35の独立したデータ収集ステーションが設置されていた。これには「地震、インフラサウンド、測地、ガス、および視覚・熱カメラ」が含まれる。35もの機器があっても、火山は依然として神秘的なままでいることを主張している。

2018年の大噴火で地下の溶岩貯留層の一つが部分的に排水された後、それが着実に再充填されている兆候があった。しかし2019年から、再充填は加速し、地元の山頂は年間22cm以上の速度で膨張した。そして2023年にはそれが倍の年間57cmになり、近くのカルデラにまで広がった。

2024年には、噴出口の開口に伴い大規模な地震群が発生し、長さ900メートルの亀裂が開き、13時間にわたって高さ160メートルもの噴水を空に噴き上げた。それが収まった翌日には、2回目の噴火が続いた。先月までに、さらに52回の噴水噴火が発生し、その中で最も激しいものは溶岩を400メートル以上も空中に噴出させた。参考までに、それはエンパイアステートビルと同じくらいの高さであり、もしエンパイアステートビルが燃えていて、しかも地質学であったならばの話だ。

おそらく最も重要な発見は、噴水噴火がいつ起こりそうかを予測できることだった。各噴火はキラウエア山頂の急速な収縮を引き起こし、その後、ハレマウマウ溶岩貯留層の比較的ゆっくりとした再充填が続いた。

USGSは、山頂の傾斜が同様のレベルに達したときに連続する噴火が起こることを認識した。噴火に関連する正確な傾斜は時間とともに低下する傾向があったが、連続する噴火間の差は比較的小さかった。このパターンは最終的に、噴火が起こりそうなときに警告を発するのに役立ち、噴水が再開する直前に明確な地震信号がなかったため、特に有用だった。つまり、火山は実際にパンチを予告している——ただ、誰も予想しなかった方法で。

噴火は噴水形成を駆動するメカニズムについて何を教えてくれたのか？

一つの有力な説は、溶岩貯留層内の圧力が、水を他の物質と混合したまま、蒸気として出るのに十分な浅い深さに達するまで保つというものだ。これが溶岩を断片化し、それがより急速に上昇することを可能にし、それによりさらに多くの蒸気が逃げ、という具合に、地表近くで物質の噴流ができるまで続く。別の説は、溶岩からの二酸化炭素の放出によって駆動され、溶岩室内の天井に溶岩/ガスの「泡」を形成するというものだ。これが臨界点に達すると、ガスが逃げ、溶岩室内の供給が尽きるまで溶岩を伴って駆動する。

新しいデータは明確な全体像を提供していない。二酸化炭素の泡の形成を明確に支持していない。なぜなら、ガスのレベルは低いままであったからだ。