地学教育

2017.07.05

プレート境界の三重会合点

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     図はマイナビニュースから

 何度か紹介している,産総研の高橋さんが日本のプレート境界とテクトニクスに関する知見を,報道発表された。ずっと前に,この話は伺っていて(そのときとちょっと変わったけれど)大筋はそのままだ。このブログの続・日本沈没も参照して欲しい。

 プレートの境界は,ふつう2つのプレートの境で,ぶつかる(沈みこむ),離れる,すれ違う,のいずれかだ。三重会合点とは、ぶつかる境界2つがぶつかっている?(言葉で表現しずらい)。上の図に示すとおり,房総沖のフィリピン海プレートと太平洋プレートの沈みこむ場所で,これが世界に唯一だと言う事実は,不思議だが,あまり注目されることがない。
 
 高橋さん自身もこの話は難しいと言っているが,私は10年来高橋説に親しんでいるので,ずっとなるほどと思っている。以前の説は,将来(およそ100万年後)フィリピン海プレートへの負荷が,伊豆・小笠原弧が広がる境界になることで解消されて「日本沈没」。というはなしは,変更になっているみたいだが,よくわかりません。ここでの説明はひかえます。詳しくは高橋さんのホームページを見てみてください。分かりやすくしようとつくられる模型がすばらしいのです。

2016.07.15

大絶滅時代とパンゲア超大陸(絶妙な地球環境について)

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 知れば知るほど,思いをめぐらすのだが,我々と地球の存在は奇跡的である。この説明を簡単にするのはしょせん無理だが,それがこの同級生(しばらく会っていない)が翻訳した本を読んだ感慨である。重要なのは生命を含む(プレート運動があるから,それも奇跡的)地球がもつ大気と海の組成とバランスだろうか。大気圧と酸素の濃度,海水の塩分濃度,気温,降水と物質循環,これらの物理的化学的用件が地球というシステムとして,我々のような生命の存在を可能ならしめているのだが,そこには下手なレベルの科学的知識では解き明かせない,壮大な地球の歴史変遷をも組み込まなければ,その全貌を示すことはできない(今だ,明らかになってはいない)ということ。

 およそ2億5000万年前の古生代と中生代の境界をしめす生物の大量絶滅が上記の本のテーマだが,現在の大筋の仮説は,シベリアトラップとよばれる大量の溶岩噴火(洪水玄武岩)による大気中の二酸化炭素増加とその後の環境変動(超温暖化と海洋無酸素)が原因と言われている。その推定されるCO2の増加量は,現在の産業革命以来の人為的な排出量と同程度だという。ただし,もとの大気中のCO2量が今の数十倍,陸地が超大陸パンゲア1つで,海岸線の長さや浅海の面積,炭素を固定するプランクトンの種類が今とは違っていたのが災いしたのだという。
 過去,大気の酸素濃度も大幅に変動していたし,現在CO2が0.04%でしかない(人為的な増加が半端ないのに植物や海が吸収)のも,人間がこさえた緩衝作用ではないことを知ると,神様を拝みたくなるのでした。

2016.05.04

3Dプリンターで立体地形模型

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     3Dプリンターによる,富士山周辺の地形模型

 国土地理院のWebサイトから,任意の地域の地形標高データを3Dプリンターのフォーマットでダウンロードできるようになった。
 3Dプリンターは10万円以下のものも出回っているが,壊れたり調子が悪くなったりするらしい。高いのは40万円以上で買うつもりはない。出力してくれるサービスを見つけて試しに頼んでみた。料金は,びっくりするほど高い。
 写真で細部が分かるか,結構精密ではあるが,大きさが15cm四方と小さく,なんというか視覚障害者には良いかもしれないが,地形を理解するには実用的ではないということが分かった。
 地形模型で等高線の意味を知ってもらう実験教室もやっているので,3Dプリンターの出現によって無意味になるかと思ったが,まだまだ価値を失うことはないと思う。何しろ値段が150倍も違うのだから。
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     弁当パックのフタによる立体地形模型(富士山)


2015.11.23

五日市の地質見学会

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 11月11日に,東京都地質調査事業協会主催の地質見学会「本邦地質学の難問,黒瀬川帯の謎に迫る」に参加してきた。
 本邦という言葉に,私のような古い人間は引っかかってしまい,さらに地質学的に黒瀬川構造帯といえば,たしかに謎なわけで,なおかつ,場所が五日市である。珍しいものや貴重な体験をしたかったらそれ相応に時間とお金をかけて遠くまで遠征するのが普通なのに,家から小一時間の場所で,かつさらに,案内してくださる講師は,幾度もお世話になっている産総研の高橋雅紀さんである。これは参加せざるを得ない。しかし,いったい何から説明すればいいのやら。
 ほとんどの人にとって,地質学と考古学は同じものではないだろうか。遺跡の発掘も恐竜化石発掘も,ようするに過去の遺物という認識であろう。過去の時間のスケールというのは人によって違っている。まずそこを確認してから話をはじめないと成り立たない。これは,空間にも言えて,自分と他人では認識のスケールが実はまちまちだという問題は,まじめに議論すべきだと思う。いろんな行き違いが,夫婦なんかで典型的にあるのもそれに近い。
 地質学的な日本列島の形成史について,形成史の形成史がある(参考「絵で分かる日本列島の誕生」)。データは地層から発見される化石や地質体(岩石と構造)である。研究者は野山をめぐって新たな事実を発見しに出かけ,発見しては論文に記載する。このとき,発見が古いことであるほど注目されるのは,過去を調べることの必然かもしれない。また,できるだけ整然たる秩序や順序が成り立っている方が理解されやすい。日本列島の形成史の形成史をみると,これらのバイアスに加えて,政治的な世界のイデオロギー対立(参考「プレートテクトニクスの拒絶と受容」)までもが関わって,一度定説となってしまうパラダイムから抜けだす困難などもふくめて,現在の解釈にたどりつくまでの紆余曲折が半世紀以上におよんだと言えるのではないだろうか。
 たぶん,このような大げさな認識をもつのは私のような少数派だろう。理由は,70年代に高校で地学を学んでおり,その後理科教員として地学を教えるのに,教科書の記述が2転3転するのを見てきたからである。
 それで,今回の巡検では現段階でもっとも新しい日本列島の形成史に基づいて見学してきたのだが,まだ頭の中がもやもやしている。キーワードは蛇紋岩メランジュと構造性侵食なのだが,受容するのにもう少し時間がかかりそうだ。
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  関東山地の黒瀬川構造体を示す蛇紋岩メランジュの露頭

2015.10.28

ブラタモリ富士山②または『富士山はなぜそこにあるのか』

 ブラタモリ富士山の第2回目について,ますます感動的だったといいたいところであるが,いくつか指摘しておきたくなった。それは「富士山はなぜ(どうして)そこにあるのか」という本がすでにあるという話。

 まず,私は不肖の学生であったが,母校東京都立大学理学部地理学科でお世話になった貝塚爽平先生の「富士山はなぜそこにあるのか」丸善出版(1990年)(再版,講談社学術文庫「富士山の自然史」2014年)の最終章から引用する。

『自然を読むということ(中略)狩猟採集時代はもちろん,農耕開拓時代の人間にとっても,自然をどれだけ読めるかは生死に関わる問題だったが,現代ではどうだろうか。いまも人は地上に住んでいるから,居住地を選んだり,都市計画を立てたりするに当たって,土地の自然を読めれば,洪水,山崩れ,地震などの自然災害を避けたり軽減したりすることができる。
 ところが,そういう土地自然の読み方は,私自身の学習と教育の経験では,たとえ写真やスライドをつかっても教室では習得しにくいものである。具体的自然,ことに地形や地質を読むには,どこを歩き,どこをみるべきかを含めて実地教育が必要なのである。しかし,いったん実地に即して多少とも自然の「ありざま」を知ってしまうと,不思議なぐらいその後の「読自然」能力は得やすく,読書によっても増やせるものである。実物と文字,実物のあり方と知的論理の対応がつくからであろうし,「読自然」のおもしろさが埋もれている人の能力を引きだしてくれるからだろう。
 こうして人が,自然を読むことの楽しさを覚えれば,風景の相当部分は植物と地形と天候で構成されているのだから,旅行や散歩の楽しみは倍増するというものである。そして,このように個人個人の自然史の理解と愛好が,社会的には地球上の自然や資源の保護,自然災害や公害の軽減の基盤ないし原動力となるのはいうまでもない。(後略)』(引用終わり)

 なんといっていいのか,ブラタモリの面白さや感動がわからない人には,これを読んでもらうしかない。実地に歩いて発見することがいかに楽しいのか,というブラタモリはおそらく貝塚先生も推奨したはずである。とにかくでかけるのが好き,多少とも自分で旅行の計画を立てたてて,その善し悪しを吟味したり,土地土地の中に同じと違いを見つけたことがある人には意味が分かるはずである。この本の存在を思い出し,読み返してみたらとっくの昔に大事なことが書いてあった。やはり貝塚先生にはかなわない。

 それと,2回目の最後に,富士山の美しさが,「私たちが今の富士山の姿に出会えた時期の奇跡」という話だったが,このことは,貝塚先生の直弟子である山崎晴雄さん(首都大学東京教授:私の先輩)が今年のNHKラジオ番組(カルチャーラジオ「富士山はどうしてそこにあるのか」2015年1月~3月NHKラジオ第2放送)でもっと端的に指摘されている。富士山の2900年前の山体崩壊とその後の活発な噴火活動が現在の美しい姿(化粧直し)をしているというだけでなく,世界でもまれなプレートの三重会合点(フィリピン海プレート,北米プレート,ユーラシアプレート)に位置することを,世界でも「不二の山」であると書いている。

 実は,山崎さんはタモリのもう一つの看板番組「タモリ倶楽部」(テレ朝)に活断層が専門ということで「三浦半島断層群を行く」という回(2012年11月前後編放送)に出演されている。この辺の話を続けるには長くなったのでとりあえずここまで。
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2015.10.08

発見工房クリエイトおもしろ科学実験教室

9月27日に川崎市麻生区はるひの地域交流センターにおいて,NPO法人発見工房クリエイト主催のおもしろ科学実験教室の講師をおおせつかり「大地の凹凸を知ろう」を行いました。発見工房さんの詳細な記録を紹介させていただきます。→Youtube動画
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2015.04.26

流水地形実験

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 もう4年も前になるが,科学技術振興機構の予算で高津科学クラブとして行った実験教室のときに作った,小型の流水地形実験装置を改良して,理科の先生らの集会(科教協神奈川支部)でお披露目してきた。
 浸食作用だけでなく,堆積によって地層ができるということを示すために,河口から海に相当するプールをアクリル板工作で付け加え,斜面の傾斜を自由に調節できるように,カメラ用のローアングル三脚に台を取り付けられるようにした。傾斜を緩くして,蛇行などが見られるのではないかと考えたのである。改良し終わったのが今週だったので,実際に実験したのはこの日が初めてである。およそ1時間の理科教材の見本市というなか,実験そのものはあまりできばえはよくなかったが,割合人目を引いて,多くの方から面白いねと言っていただき,楽しいひとときだった。次は学校で生徒にも紹介して,いろいろ条件などを変えて試してもらおうと考えている。
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2014.07.07

生物の大量絶滅と人類滅亡 (映画「ノア」を見て)

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近年の地質学的世界観には,いわゆる過去5回の大量絶滅,その一つが有名な隕石衝突による恐竜の絶滅で,同様に人類をも滅ぼしかねないような地球環境の大変動,すなわち「天変地異」が織り込み済みである。その昔「天変地異」または「激変説」は,化石のような絶滅種の存在理由を,聖書の記述(ノアの洪水)と整合性をしめすのに都合のよい考え方として受け入れられた。当時キュビエという比較解剖学の権威がもっぱらその態度をとった。ダーウィンの進化の考えが現れるしばらく前のことである。

地質学の基本概念に「現在は過去を解く鍵」というのがある。長い間地表の様子は過去にさかのぼっても同じ物理化学状態が保たれており,地層に残されたさまざまな痕跡は現在の地球上で生じている現象を外挿すれば解読可能だ,という考え方だ。これを「斉一説」という。「斉一説」に対し「天変地異説」はガラガラポンで,過去とのつながりを断ち切ってしまうから,何でもありの議論になって,それでは連続性のある歴史を編むことができない。そこで,地質学は,ハットンやライエルといった人たちが「斉一説」を採ることからはじまったという経緯がある。これを教条としたライエルの「地質学原理」を読んだダーウィンが進化論を唱えることになる。つまり一旦,地質学からノアの洪水や「天変地異」は否定されることになる。

なにやら,七面倒くさい話を始めてしまったが,映画「ノア」を見てきて,まとめてみたくなった。ノアの評などについてはいろんなブログなどを参考にしていただきたいが,この映画では,いろいろ聖書の記述ともちがったラッセル・クロウ演じるノアが「洪水によって人類は滅ぼさられなければならない」という使命を全うしようとする。聖書では,箱船に乗る人間はノアとその妻,息子のハムとセムとヤフェトのそれぞれ妻の計8人なのだそうだが,それを無視して,大嵐が収まってからも人間だけは配偶できないように,というノアと,そんなのいやだという息子たちの青春との葛藤をえがいたお話なのである。で,他の動物たちは,皆つがいで無数の鳥,ほ乳類,それから,爬虫類や昆虫までぞわーっと乗り込んでくる。このシーンは圧巻で荒唐無稽で面白かったけれど,生態学的に考えてみれば,他の生物が根絶やしになった世界で,種のたった一つがいが生き残ったとしても,増殖できるものではないとあらためて思わされた。だから,これはもともとたとえ話,メタファー(暗喩)として考えるべきなのだ(以前はノアの洪水で残った生物が今も変わらず存在するという原理主義にたいして,パンダやコアラも乗せたのか?と聞きたくなったものだが)。

さて,実際に起こった大量絶滅という過去5回の「天変地異」だが,中生代の終わりの6550万年前の隕石衝突,古生代の終わりの2億5000万年前の大陸分裂にともなう火山活動と海洋無酸素事件などはその原因もほぼ確定している。その他でも,9割近い生物が一度に絶滅したことは確かで,近くの恒星のガンマー線バーストによって,大気中に放射線が降りそそいだことが原因などとも言われている。だから,暗喩だとしてもノアの洪水のような天変地異は起こりうるんだよ。というメッセージは間違っていないどころか正しいのである。約7万年前のインドネシア,トバ火山の破局的噴火で,ホモサピエンスは一度絶滅に瀕したことがあるという説すらある。

そして,原罪というテーマの普遍性も無視できない。人間(ヒト)はいつから自己保存のために同族(ヒト)同士が戦い,殺戮を犯す攻撃性を身につけたのだろうか。こう書くと宗教者みたいかもしれないが,現実的な問題として,核開発や原発,廃棄物汚染,たえない紛争やテロなどジェノサイドや難民が発生する要因を人類がいまだに作り続けていること。さらに,人口爆発とエネルギー食糧問題もふくめて将来どうなるのか。引き金となるような火山噴火や太陽活動の異変によって,急激な寒冷化などの気候変動でいつでも大量絶滅(破滅的連鎖)が起こる可能性はある。ダーレン・アロノフスキー監督の「ノア」にこういったメッセージを私は見てしまった(しかし,全世界洪水というのは地球システム論的にはありえない,地球上の水の量は限られており,数千mを越える海面上昇は無理だ→参考=海の水を玉にすると)。考えてみれば,最後の人類(あるいは滅亡後の人類)を想定して描かれるスペクタクル(SF・パニック)映画は数え切れないほどあるのではなかろうか。

そして,はじめから映画の風景に引きつけられた。舞台となっている荒野の風景が中東の砂漠ではなく,緑のマット植物におおわれたツンドラおよび黒い玄武岩質の,曇り空で寒そうな荒原なのである(古代のわりに衣装がなんとなく現代的)。これは絶対アイスランドだと思った。見終わってパンフレットを買ってロケ地を確認すると当たりだった。以前その名も「アースウォッチ」という団体のアイスランドでのボランティア活動に参加したときの印象が甦って懐かしかった。堕天使で番人(ウォッチャー)という石でできた怪物が登場し,箱船を作るノアたちに加勢するというのは,まあ愛嬌かと思う。ノアの奥さん役のジェニファー・コネリーは,ラッセルクロウとアカデミー賞作品の天才ノーベル賞数学者の物語「ビューティフル・マインド」と同じ顔あわせなのも親しみやすく,スペクタクル映画の割に,ノア一家の人間ドラマを結構ハラハラしながらじっくり見ているうちに2時間が過ぎてしまう面白い映画でした。

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アイスランド,スカフタフェトル国立公園にて

2014.01.19

天体画像教育利用ワークショップ

先週の土日は,国立天文台で行われた表記のワークショップに参加してきた。デジカメで天体写真が手軽になったと紹介したが,さらにインターネットからすばる望遠鏡や木曽シュミットの天体画像データが利用可能になっていて,それらをアマチュアでも解析したりできるという。その試みを紹介しているワーキンググループの活動である。
特に,国立天文台が中心となって頒布しているMakaliというフリーソフトとFITS形式の画像の普及を進めている。また,自分で撮った画像も,FITS形式にすれば恒星の光度を測ったり,銀河の画像解析などができるという。
今や,デジカメの性能がかつての天文台の観測機器を上回っているわけで,その利用方法の実践例を紹介していて,このところ綺麗な写真を撮ろうとしていたけれど,もうすこしデジカメの利用価値を学術的に変えていかなければと思った次第である。
ワーキンググループのホームページへのリンク:PAOFITS
とはいうものの,このグループには,はやぶさの再突入の写真を撮った星景写真で有名な大西浩次さんも参加されていて,天文の市民への普及活動が大切であることを強調され,綺麗な写真とともにとても共感するお話を聞かせてくださった。私も今年はなんかがんばってみようという意欲に満たされて帰ってきた。
正月に新しく買ったレンズで撮った冬のダイヤモンド
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大西さんのお話
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休憩時に見学した,国立天文台太陽フレア観測望遠鏡
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2012.08.11

溝ノ口の地形模型づくり

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地域の土地自然に根ざした生き方を都会でも標榜すべきである。という岸由二さんの「流域思考」を高津区のフォーラム(タカツガク)で学んだときにヒントを得た。川崎市高津区溝口が古来,水の出口,ミゾのくちと呼ばれ,洪水対策として平瀬川のトンネル付け替え工事をしているということ。Cimg2926_r


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このような地形的特徴を知るのにもってこいな,安くて簡単にできる地形模型の製作教室を昨年に引き続き,夏休みの小学生向けにノクティ11Fの市民館実習室(今年は高津区文化協会主催)で行った。


子どもたちにいろいろ高津区の土地や地理について質問してみたら,学校で学んでいるらしく,二ヶ領用水や円筒分水など郷土のことをよく知っていた。この模型を夏休みの自由研究で自慢げに出してもらえたらうれしいと思っている。Cimg4014_r
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