巨大地震のメカニズムに迫る！！

３０年以内の発生確率が６０〜７０％程度とされるマグニチュード（Ｍ）８・１前後の東南海地震。震源域の紀伊半島沖で今月、地球深部探査船「ちきゅう」によるプレート（岩板）境界に向けた掘削作業が始まった。日米主導で海底下の巨大地震断層の岩石試料を直接採取し、坑内に観測装置を設置する世界初の試み。深海底に張り巡らせた地震・津波観測監視システム「ＤＯＮＥＴ」も並行して稼働を始めた。発生予測の高精度化や被害軽減などを目指し、強力な布陣で巨大地震のメカニズムに迫る。
フィリピン海プレートがユーラシアプレートに沈み込む太平洋岸には東海、東南海、南海地震の震源域が連なり、Ｍ８クラスの海溝型巨大地震が過去に何度も日本列島を襲ってきた。
３つの地震は相互に関連しており、過去数百年の事例などから最初に東南海地震が発生し、南海、東海地震へと連動していくと考えられている。
そこで東南海地震に的を絞り、震源域の紀伊半島沖熊野灘の地下を詳細に調査するため２００７（平成１９）年に始まったのが、日米主導による統合国際深海掘削計画（ＩＯＤＰ）の「南海トラフ地震発生帯掘削計画（南海掘削）」だ。
南海掘削は４つのステージに分けられ、日本は、科学船として世界最高の掘削能力を持つちきゅうを投入。今月１５日から始まったステージ３でプレートの境界にあたる巨大地震断層への掘削作業を始めた。８月までの航海では、水深約２キロの海底にガスなどの噴出防止装置を設置。船底から降ろしたパイプと接続し、海底下約８００メートルまで掘り抜く予定だ。
掘削開始地点はプレートの沈み込みによるひずみが蓄積しやすく、地震発生の引き金と目される固着部分（アスペリティー）の真上。海底下約６〜７キロ付近のプレート境界面には１３〜１４年ごろに到達するという。震源断層の部分を含むように、直径約７センチ、高さ１００〜２００メートルの円柱状の岩石試料を採取する。
岩石試料は組成などを分析するだけでなく、地震発生の再現実験に使用。１千気圧以上の地下の圧力環境を模した大水槽に試料を入れ、地殻のひずみに相当する圧力を上下から加える。圧力を徐々に強めていき、試料が真っ二つに割れる“地震発生の瞬間”を見届ける計画だ。
ちきゅうが掘削する穴は１つだけ。「貴重なサンプルを壊すことになるが、生きた断層を知るには断層自体の破壊強度などを調べることが最も大事」と海洋研究開発機構・地球内部ダイナミクス領域の木下正高・技術研究主幹は力を込める。
一方、ＤＯＮＥＴは計２０カ所の観測拠点で構成。震源域の深さ約２〜４キロの海底に高精度の地震計や津波を探知する水圧計などを分散配置し、総延長約４５０キロの光ケーブルでつないでリアルタイムのデータ取得を行う。
既に基幹ケーブルは設置済みで、今年３月に最初の１カ所が稼働。今年度中に２０カ所すべてを稼働させる予定で地殻活動の詳細解析を行い、緊急地震速報の高度化にもつなげる。
海洋機構地震津波・防災研究プロジェクトの高橋成実サブリーダーは「地震研究は新たなステージに入った。今後は南海地震の震源域にもＤＯＮＥＴを広げ、東南海地震との連動性評価のレベル向上につなげたい」と意欲を燃やす。高精度の予測が出来るようになると良いですね。そして地震発生のメカニズムの解明されることを期待したいですね。