熱水泉:地球の恵みと生命の源泉
熱
水泉とは、地下深くから湧き出る高温の熱
水が地表に現れる現象です。その
水温は場所によって異なり、時に沸騰寸前、あるいは沸騰した状態のものもあります。しばしば温
泉と混同されますが、温
泉は熱
水泉を含むより広い概念であり、熱
水泉は温
泉の源
泉に相当すると言えるでしょう。
熱
水泉の明確な定義は存在しませんが、一般的には周囲環境よりも高温の
水が湧出する
泉とされています。
水温の基準も様々で、人間の体温(36.5~37.5℃)以上、21.1℃以上、あるいは湧出地点の平均気温より8.3℃高いなど、複数の定義が用いられています。日本では温
泉法と環境省の鉱
泉分析法指針によって温
泉が定義されており、それによって熱
水泉も間接的に規定されています。
熱
水泉の熱源は地球内部の
地熱です。地中の温度は深度とともに上昇し、この温度上昇率は地温勾配と呼ばれます。地下
水が地殻の深い部分まで浸透すると、高温の岩石と接触して加熱され、熱
水泉となります。
火山地帯では、
マグマの熱によって直接的に加熱される場合もあります。
マグマに近接した熱
水泉では、
水が沸騰したり、過熱状態になることも珍しくありません。
蒸気圧が高まった熱
水が勢いよく噴出するものを間欠
泉、蒸気のみが噴出するものを噴気孔と呼びます。泥や粘土を含む場合は泥
水泉(マッドポット)と呼ばれます。
火山地帯の熱
水泉は特に高温になるため、安全に注意する必要があります。誤って入
水し、火傷や死亡事故に至るケースも報告されています。一方、熱
水泉と冷たい湧
水が混ざり合うことで、
水温が適温となった温
泉が形成されることもあります。
流量の多い熱水泉
世界には、毎分数千ガロンもの熱
水を噴出する熱
水泉も存在します。例として、
イエローストーン国立公園のエクセルシオールガイザー(約252リットル/秒)、サウスダコタ州のエバンスプランジホットスプリングス(約252リットル/秒)、
アイスランドのデイルダル(約180リットル/秒)などが挙げられます。日本でも、別府温
泉(約1592リットル/秒)、九重温
泉(約1028リットル/秒)、大分県全体(約4437リットル/秒)など、多くの熱
水泉が大量の熱
水を供給しています。オーストラリアのダルハウジー・スプリングスは、かつて毎秒23000リットル以上の熱
水を噴出していましたが、現在は減少しています。
熱水泉の成分と治療効果
高温の
水は多くの物質を溶解するため、熱
水泉の
水には様々な
鉱物が含まれています。
カルシウム、
リチウム、
ラジウムなど、多様な成分が溶け込んでいる場合があります。古くから、これらの成分が健康に良いと信じられており、リウマチや神経痛などの治療に利用されてきました。現在でも、多くの熱
水泉が観光地やリハビリテーション施設として活用されています。
アイスランド、
ニュージーランド、チリ、
ギリシャのイカリア島、日本などは、熱
水泉が有名な国です。
熱水泉に生息する微生物
高温環境に適応した好熱菌は、熱
水泉を含む様々な高温環境で発見されています。深海の熱
水噴出孔や泥炭地、堆肥などにも生息し、中にはヒトに感染するものもあります。フォーラーネグレリアというアメーバは、暖かい
水や土壌に生息し、髄膜炎を引き起こすことが知られています。また、レジオネラ菌も熱
水泉を介して拡散する可能性があります。
中国、
コスタリカ、
アイスランド、
ニュージーランド、米国、
台湾、日本など、多くの国に熱
水泉が存在します。
ニュージーランドのワイマング
火山渓谷にあるフライング・パン湖は世界最大の熱
水泉であり、ドミニカ共和国のボイリング湖は世界で2番目の規模を誇ります。
アイスランドのゲイシールは、間欠
泉(geyser)の語源となった場所として有名です。その他、
台湾の多様な温
泉、
ギリシャのイカリア島にある
ラジウム温
泉、そして日本の
北海道にあるカムイワッカ湯の滝など、世界各地には様々な特徴を持つ熱
水泉が存在し、人々を魅了しています。また、極地である
グリーンランドや
南極、北緯80度にある
スピッツベルゲン島など、驚くべき場所に熱
水泉が存在することも知られています。
これらの熱
水泉は、地球のダイナミックな活動を示すだけでなく、人々の健康や文化、観光に多大な影響を与えてきた貴重な資源なのです。