超深度海溝掘削で地震・津波発生の謎に迫る

超深度海溝掘削で地震・津波発生の謎に迫る

木村 学(地球惑星科学専攻 教授)

図1
超深度掘削船 ちきゅう:写真提供 海洋研究開発機構

2011年3月11日(金),東日本は大地震に見舞われ津波で多くの尊い命が奪われた。この地震と津波が発生したのは,海面下8千メートルに及ぶ日本海溝である。そこでマントルの中に沈み込んでゆく太平洋底の岩盤と日本列島を構成する岩盤が急激にずれ,その岩盤のずれ(断層という)が海底に届いた結果であった。海溝は東北地方沖合の太平洋下だけにあるわけではない。四国や九州の沖合にも南海トラフという海溝があり,琉球列島の沖合へもつづいている。太平洋はぐるりと海溝に取り巻かれている。インド洋も東の縁は海溝で,2004年には20万人以上が犠牲となる大地震と津波が起こった。地中海も海溝で活発な地震が起こっている。地球で海と接するところは海溝で起こる地震と津波からは逃れられない宿命にある。

西南日本沖合の南海トラフでは1300年以上にわたりくりかえし地震と津波が発生した世界最長の歴史記録がある。前回の1944, 46年の地震津波からすでに70年以上の時が過ぎた。そして今世紀中に再び大きな地震と津波の発生する可能性がたいへん高いと考えられている。

しかし,現在の科学と技術の実力では,この南海トラフでの地震や津波を含めて,発生する前に天気予報のように予測をするのはきわめて困難である。しかし困難だからこそ多くの科学者がそのことにチャレンジしている。

まず「知ること」,そのことが本当に「役に立つ」ためには必須である。知るためには様々創意工夫を凝らさなければならない。

今,人類がいまだなし得ていない壮大な挑戦が行われている。それは,これまでのように遠くから観測するだけではなく,この海溝下で起こる岩盤のずれる現場を直接観察し,かつてどのようなことが原因で地震や津波が発生したのか,今どうなっているのか,そして,次の地震津波発生に向かってどれほど事態が切迫しているのかを知ろうという挑戦である。

日本が世界に先駆けて建造した超深度科学掘削船「ちきゅう」を用いた挑戦だ。2007年に掘削が開始され,現在海底下3千メートルまで到達している。少しずつ,かつて岩盤がずれた原因と現在の切迫している様子がわかってきた。目標まであと2千メートルあまりである。

理学系研究科地球惑星科学専攻,固体地球科学講座木村研究室ではこの挑戦をリードし,国内外の多くの研究者と共に統合国際深海掘削計画の中で進めている。