富士山が噴火したら火山灰でどんな影響が出るか？関東へはどこまで降灰被害が及ぶのか

火山灰はどこまで被害が及ぶか？

2020年4月に公開された内閣府 大規模噴火時の広域降灰対策について(※PDF)や、降灰シミュレーションのパラメータと計算結果(※PDF)によれば、300年以上前の宝永噴火と同レベルの噴火だった、下記画像のように関東全域に火山灰が降ってきます。

注意点として、風向変化が大きい南よりの風が吹いた場合は、噴煙が火口を中心に全方位へと振り回される形となり、愛知県へも数センチ積もる可能性があります。噴火時の天候、風速、風向などの条件で範囲・積もる量が増減するため油断はできません。

富士山の火口から東西へざっくり直線距離200kmだと、千葉県銚子市や三重県四日市市くらいまでの範囲があります。

東京まで火山灰とともに噴石は飛んでくるのか？

過去の噴火データからすれば・・・、という条件付きであれば東京までは飛んできません。

富士山噴火時の噴石の飛距離は2021年3月に改定された富士山火山防災対策協議会 富士山ハザードマップの改定について(※PDF)の被害想定で噴火口から4kmとされています。

ただし、過去の噴火では火口から約11km先まで到達した記録があります。

桜島では1986年に火口から約3km離れた温泉ホテルに直径約2mもの大きな噴石が落下して負傷者を出しているので、こうした例外的な事例にも目配りする必要がある。Blong(1984)によれば、噴石の平均的到達距離は約2km以上、最大で約5km以上とされ、1783年の浅間山噴火において約11kmの飛距離を記録している
国土交通省 火山災害に係る検討について

300年以上前の宝永噴火では直径2cmの噴石が風にのって20km先まで届いたそうです(日本火山学会のQuestion #1014より)。

静岡県の富士市といった富士山の麓に近い街では、噴火する火口の位置によって噴石が飛来する可能性が高まります。富士山の想定火口は山腹まで幅広く分布しており、富士山の山頂から必ず噴火する訳ではない点に注意しましょう。

火山灰が都市部に降るとどんな影響がでるか？

火山灰は木や紙が焼けた灰とは違い、地中のマグマが噴火して飛び散ったガラス質・鉱物質のものです。乾燥時は微粒子として大気中に舞い、水を含めば泥状への変化や導電性を持ち、液性が強い酸性(火山ガスの影響によるもの)になることもあります。

人体への短期的な影響

火山灰が目・鼻・喉・気管・肺などを刺激し、角膜障害、結膜炎、咳、不快感、息苦しさなどを引き起こします。稀に、火山灰が皮膚に触れることで炎症が起きる場合があります。

鹿児島県の新燃岳噴火では、目に火山灰が入って傷を負った方が続出しました。

目に火山灰が入ったと訴え、眼科を受診する人が後を絶たない。中には灰が取れず、視力が一時低下したケースも。医師はゴーグルなどでの予防に加え、痛みなどがあれば早めの受診を呼び掛けている
宮崎日日新聞社 眼球に傷視力低下も　都城など「目に灰」続出

独立行政法人国民生活センター 火山灰を含む洗顔料の使い方に注意！(※PDF)にて目に異物が残留しやすい条件が記されていましたが、火山灰の形状がまさに当てはまって、まばたき程度では取れにくくなっています。

噴火時に停電や断水も起きてしまうと、目に入った火山灰の洗浄さえも難しくなります。点眼型洗眼薬や人口涙液などを備蓄しておくと緊急時の洗浄として利用できるかと思います。

一般的なマスクをつけたまま火山灰の除去作業をしてると、呼吸がしにくく息が上がり、大気中に舞っている火山灰を肺の奥へと入り込みやすくなってしまいます。

作業ペースを落として呼吸を整えるか、1枚あたりの単価は高くなりますが排気弁付きマスクに切り替えると呼吸がラクになります。

人体への長期的な影響

国際火山災害健康リスク評価ネットワーク(IVHHN)の地域住民のためしおり(※PDF)によれば、細かい火山灰を高濃度・長期間にわたって吸い込んだり、コロナ禍と同様に肺が弱っている方には高リスクだとされており、

めったに起きないことですが、細かい火山灰に長期間さらされることによって、深刻な肺の病気になることがあります。このような病気が起きるのは、火山灰が非常に細かい場合や、結晶性シリカを含む場合（ケイ肺症のような病気が生じる）、人々が長年にわたって高い濃度の火山灰にさらされている場合に限られます。～(中略)～最も危険度が高いのは、ぜんそくや気管支炎、肺気腫など肺に問題を抱える人々ならびに深刻な心臓疾患のある人々です。
IVHHN 地域住民のためしおり(※PDF)

内閣府 大規模噴火時の広域降灰対策検討ワーキンググループでも長期間曝露は同様の影響が想定されています。

ちなみに、日本国内で火山灰が日常的に降ってる地域として鹿児島県の桜島周辺がありますが(鹿児島県 桜島の降灰量観測調査)、その長期的な影響について呼吸器系疾患に繋がったとされるデータと、そうでないとする両方がありました。

事例数の不足や調査された期間なども踏まえるとなんとも言えないのですが、富士山が大噴火した場合は桜島周辺の火山灰濃度よりも格段に高まります。

桜島の火山灰量は年間1,000万トンほど(京都大学 火山活動研究センター 桜島火山観測所)ですが、富士山の宝永噴火における降灰について(※PDF)によれば、その火山灰量は16日間で17億立方メートル。乾燥した火山灰は1.0～1.5グラム立方センチメートルなので17～25.5億トンになります。

人体への長期的な影響(火山灰の吸い込み)はまだ未解明なところがあるものの、

という事を踏まえ、コロナ禍が仮に終息したとしてもマスクの備蓄は行っておきましょう。マスクの品質に関してはIVHHN 呼吸器の火山灰防護より、N95、P2、FFP2、DS2の各規格が適合します。

屋外にいるペットへの影響

ペットが火山灰を好んで大量摂取はしないと思われますが、火山灰が飲み水や餌に混ざったり、ペット自身に付着して舐めて摂取し続けた場合は腸閉塞、火山ガス由来の中毒症状、皮膚障害を引き起こす場合があります。

これは海外の火山噴火で牛が羊が被害に遭って死亡事例もあり、大規模噴火時の広域降灰対策検討ワーキンググループの畜産への影響事項として挙げられています(アイスランド ヘクラ火山、ニュージーランド ルアペフ火山のそれぞれ羊が死亡。ルアペフでは数千頭にもおよんだ)。

噴火直後の火山灰には噴火時に火山ガスに含まれる毒性のある二酸化硫黄(亜硫酸ガス)、硫化水素、塩化水素、フッ化水素が付着することがあります。

土壌としてすでに積もってる火山灰はすでに雨水などにさらされてこういった有毒ガスが洗い流された状態となるので毒性は低下しますが、噴火直後は付着した状態で私たちのもとへ運ばれてくることになります。

火山灰に付着する火山ガスは微量のため、人間に対しては中毒を引き起こすほどの量にはなりにくく、保護具の装着や洗浄といった手段も取れますが、小さなペットは健康上の影響を強く受ける可能性が出てきます。

また、内閣府の降灰シミュレーションでは火山灰が最大15日間(宝永噴火と同じくらいの期間を想定)としていますが、お住まいの地域によっては屋外ペットの退避期間も長くなるかもしれません。

火山灰10cmも積もるような地域では1平方メートル当たりの重さは乾燥時で100～150kgとなります。畳2枚分の広さならば324～486kg。

「ブルーシートをかけて火山灰から保護しよう」と思っても火山灰がそのまま積もると、重みでカバーを支えているフレームごと潰しかねないので大量の降灰量が予想される地域は特に注意が必要です。

道路への影響

火山灰が1mmしか積もらない地域でも視界不良で運転に支障が出始めます。

自身の車両がオフロード用の四輪駆動車で走破性が高かったとしても、他の車両が走行不能に陥ってしまえば道路として機能しなくなるため、車両性能の高くても安心はできません。

上記は朝日新聞社が報じた桜島噴火時の記録映像です。まだ道路の白線や火山灰の上を何度も通ったようなタイヤ跡もないので、撮影当時は多く積もってはいないようですが、視界の悪さはハッキリとしています。

本格的に積もった場合は、車が通れたとしてもタイヤで火山灰を巻き上げてしまい、砂漠などで見られる砂嵐のように著しい視界悪化に繋がります。

積もった状態で雨が降れば泥状となり、ぬかるんで運転も困難になります。

火山灰が3cm以上積もって雨が降った場合、二輪駆動車は通行不能。

国土交通省 九州地方整備局 火山灰上の車両走行性能に関する現地実験(※PDF)によれば、降灰が5cm以上の地域ではオフロード用の四輪駆動車(最低地上高22.5cm以上)が望ましいとされています。

鉄道・航空機への影響

鉄道・航空機ともに火山灰が0.5mm以下で全面的に運行停止に陥ります。

鉄道は旅客・貨物の両方、電化・ディーゼル問わずで、下記動画のように線路に降り積もった火山灰を掃除する車両が走り回ることとなります。

運行停止の原因は様々ですが、信号機の誤動作、車輌位置情報の異常、ポイントの動作不良など多岐にわたり、メンテナンス箇所が多すぎて作業員不足も発生するでしょう。

航空機はエンジンに火山灰がこびりついて事故の可能性がでることから運転ができなくなります。専用フィルターを搭載したヘリコプターであれば航行可能とのことです。

微量で全面的に運行停止に追い込まれるため、人の動きはもちろん、航空貨物・貨物列車による長距離輸送も途絶えてしまいます(期間も宝永噴火を参考とするなら2週間以上)。

船舶への影響

視界不良による航行制限やエンジンフィルターの目詰まりなどが考えられますが、過去の噴火では船舶に大きな影響はでなかったようです。

例えば鹿児島県の桜島は半世紀以上も日常的に噴火し続けて降灰も発生していますが、運航に大きな影響が出ていません。

鹿児島市の桜島で約5カ月ぶりに爆発的噴火が起きた。気象庁は、火山活動が活発化する恐れがあるとして噴火警戒レベルを2（火口周辺規制）から3（入山規制）に引き上げた。火口から約2キロで大きな噴石や火砕流への警戒を呼び掛けている。～(中略)～桜島フェリーは平常通り運航し、混乱はなかった。
産経フォト 桜島が爆発的噴火 今後も続く可能性

鹿児島市による桜島フェリーへのヒアリングでも「火山灰によって欠航した事は無い」とのことでした。

電力への影響

停電の可能性があります。停電の範囲や期間は降灰量や天候にも左右されます。

火山灰は発電所、変電所、送電線など電力網全体に影響を及ぼします。火力発電所は降灰6cm以上で運転停止となり、変電所・送電線は碍子(がいし)への降灰3mmで雨天時の場合に閃絡(せんらく)と呼ばれる現象が起きて停電の原因につながります。

碍子とは電線をつなぎとめる部品みたいなものですが、降り積もる火山灰の粒度が細かいものほど、また、雨天などで水分を含むようになると閃絡を起こしやすくなります。

また、同じ雨天といってもまとまった雨が降った場合は碍子に付着した火山灰を洗い流して自然に碍子の機能を取り戻す(雨洗効果)ことができ、小雨だと火山灰を洗い流し切ることがでぎず、碍子の性能が低下したままとなり停電が長引くことが予想されます。

参考：電力中央研究所 火山灰の付着による送電用がいし絶縁性能への影響評価－降灰付着特性と注水フラッシオーバ特性
鹿児島大学地震火山地域防災センター(※PDF)

実際の停電事例として2016年に噴火した熊本県の阿蘇山があります。

阿蘇山噴火時の停電原因は送電線上にある碍子ではなく、原子力規格委員会 第38回 火山検討会 議事録(※PDF)に記録がありました。

阿蘇山の噴火の時，阿蘇市内の変電所では，2ｍｍの降灰で停電した。その理由は，水蒸気噴火であり，湿った火山灰で導電率が高く放電した。その後乾いて通電し，その後の雨でまた停電した。火山の近傍では，薄い火山灰でも影響を受ける事例がある。噴火の火山灰特性を考える必要がある。
原子力規格委員会 第38回 火山検討会 議事録(※PDF)

被害想定の資料や富士山噴火に関連する報道を見ていると雨天時とのセットで停電が引き起こされる内容はよく見ますが、阿蘇山のように水蒸気噴火で『湿った火山灰』が飛来するパターンならば、晴天時でも停電を発生させやすくなるのは何とも奥が深いですね。

上水道への影響

上水道は断水となる場合があります。

飲料水のもとになる原水(浄水前の水)の水質悪化にともなう浄水能力低下、火山灰除去のための給水需要の急増、停電に伴う配水ポンプの停止などが断水の原因になってきます。

国内の火山噴火で小規模な上水道が給水停止に陥った事例はあるものの、 2021年2月公開された東京都水道局 今後10年間の施設整備 風水害・降灰対策(※PDF)を見てる限りは、首都圏を支えるような浄水場が火山灰によって施設が使えなくなるほどの打撃は受けにくい印象でした。

ただし、停電発生時の非常用電源は今後の施設整備を含めて72時間の運転が目途となっているので、停電が長期化して燃料供給も途絶えてしまった場合は富士山噴火から3日を過ぎたころから断水被害の拡大が心配されます。

川の氾濫により浄水場が浸水被害を受けた上記の事例では、断水が4日目となり災害時応急給水拠点が設置されました。

上記事例だとポリタンクへの給水が受けられていますが、総務省 応急給水の給水量の目標設定によれば、災害から2～3日程度は支援を受けられたとしても1人あたり3リットルの給水で避難生活を乗り切る必要が出てきます。

被災状況によっては必ず応急給水が受けられるとも限らないため、市民側としても数日から1週間程度の飲料水分は自宅での備蓄も進めて自助力を高めておきましょう。

下水道への影響

国内の噴火事例からすると大きな被害は見られませんでした。

しかし、富士山の宝永噴火クラスを想定した場合は火山灰の量も桁違いなので、火山灰が下水管へ次々と流れ込んでしまった場合は流しきれずに、下水管がつまって汚水があふれる場合があります。

火山灰を掃除する際には、溝や下水へ流すことは避けましょう。

日常的に火山灰を触れる機会のある鹿児島県の桜島周辺では、火山灰を克灰袋(こくはいぶくろ)へ入れて宅地内降灰指定置場(火山灰専用の集積所)にまとめ、自治体が回収しています。

火山灰は水に溶けず見た目や触った感じは細かな砂のような物質なので、2014年広島土砂災害による水道・下水道の途絶と対応(※PDF)も参考にすると、やはり下水管のつまりが発生し、解消には時間を要したとのことです。

電話などの通信への影響

非常用電源が設置された基地局も長くはもたず、停電が長期化すると電話やインターネットへの接続ができなくなります。

総務省によると、全国に約74万局ある基地局のうち、稼働時間が24時間以上の予備電源を備えているのは5800局程度にとどまるという
総務省、携帯電話基地局の電源長時間化を義務づけ 産経ニュース

2019年に台風15号の被害を受けた千葉県は約93万戸、16日間におよぶ大停電が発生しました。台風は9月7日から9日にかけて関東地方を通過し、通信3社がすべて復旧したのは9月19日だったので約10日間も通信障害の影響があったことになります。

こういった大きな被害を受けて総務省 通信インフラの耐災害性強化に向けた対応策(案)(※PDF)により、各社へ通信設備の予備電源に関する制度の見直しを進めることになりましたが、それでも災害対策の重要拠点といった一部設備の72時間稼働に限定されるので、とても関東地方をカバーすることはできません。

富士山の噴火が大規模停電につながることがあれば、千葉県の事例のように通信障害の長期化は避けられないでしょう。

ちなみに、停電は起きずに基地局の予備電源が無事だったとしても、降灰による電波障害が起きる可能性があります。

広域的な火山防災対策に係る検討会(※PDF)によれば火山灰に鉄分が多く含まれた場合は何らかの障害が発生すると考えられ、2000年の三宅島噴火時には一部の航空機用通信に影響があったものの、まだ事例が少ないため電波障害が起きる条件はまだ不明とのことでした。

電子機器・設備関係への影響

火山灰が機器類の内部へ入り込み故障の原因になります。

身の回りの家電製品や電子機器の作りとして、ホコリやガスが一切入らないように完全に密閉された製品はむしろ珍しいほうです。

特に冷却ファンがついてるような製品は積極的に空気を取り入れることになるので、細かな火山灰を吸い込みがちです。

パソコンに関しては屋内で使われることが多いので火山灰を吸い込む危険性は低くなると思いますが、降灰が長引いたときの換気操作や、服や身体に付着した火山灰の持ち込みには注意しましょう。

噴火直後の火山灰は腐食性の火山ガスを含んでいる場合があり、ガスの量がたとえ微量でも長期的には電子部品の損傷につながりかねないため、適宜、掃除機などで除去したほうが良いでしょう。

化学的には火山灰が水に触れると，火山起源の硫黄等が溶出し，溶液が酸性となる場合がある。これについて，火山灰がレールや締結装置のさびを著しく促進させた例９）や降灰がある地区のがいしピン部（金属部）に腐食があることから，火山灰が金属部品に及ぼす化学的検討を要するとの指摘
JR 公益財団法人 鉄道総合技術研究所 鉄道総研報告

公益財団法人 鉄道総合技術研究所 国内の火山活動における鉄道の被災及び対策事例(※PDF)によれば、火山灰が金属を腐食させた原因が報告されていますが、すべての火山灰で腐食性の火山ガス付着が顕著だとは限らないため被害事例としては少ないようです。

エアコン用の室外機への影響

こちらは屋外での過酷な環境に耐えられることを前提に設計されているためか、かなりの降灰に耐えてくれます。

日本建築学会技術報告集 空調室外機および冷却塔の降灰実験(※PDF)の実験結果からは、降灰深5cm程度までであれば稼働が可能だったとのことです。実験時の撮影データを見てもびっしり火山灰がついた状態となっていました。

とはいえ、下記の内容からも判明している通り、降灰時の連続稼働は製品寿命を縮めてしまう点に注意が必要です。

暖房運転時降灰では，乾燥火山灰でも熱交換フィンへの結露が付着を促進するため，降灰深 5mm 程度でもフィンの熱交換の効率低下や，それに続く熱媒圧縮機の圧力上昇等の動作異常につながる兆候が現れる可能性がある
日本建築学会技術報告集 空調室外機および冷却塔の降灰実験(※PDF)

火山灰による故障耐性は他の家電製品よりも高いと見られますが、停電になればそもそもエアコンは利用できなくなるので、他の災害と同様に猛暑や厳冬期の備えが重要となります。