静岡県立大学グローバル地域センターの楠城一嘉特任教授は、海洋研究開発機構・山本揚二朗主任研究員、同機構有吉慶介主任研究員、防災科学技術研究所・髙橋成実上席研究員と共同で、DONET(地震・津波観測監視システム)を用い、南海トラフのスロースリップイベント(SSE: エスエスイー)の推移を監視する技術開発に成功しました。SSEは南海トラフ沿いの大規模地震と関連する可能性がある現象なので、監視技術の開発は地震防災上、重要です。本成果は6月6日13時(日本時間)に専門学術誌『Journal of Seismology (ジャーナル・オブ・サイスモロジー)』の電子版に掲載されました。
本研究のポイント
南海トラフのプレート境界ではゆっくりと滑るSSEがしばしば起きます。SSEはプレート境界の固着状態に変化を与えるため、南海トラフ地震と関連する可能性を持つ現象です。従って、SSEのモニタリングは、地震防災上、重要ということになります。地殻変動の観測に基づく従来技術と異なり、本研究では地震活動の観測に基づく新技術を開発しました。異なる技術を併用することでSSEの推移をより丁寧に監視できる可能性が出てきたと考えています。詳細は以下の通りです。
- 地震活動の“ｂ値(ビーチ)”という指標を使う技術を開発しました。一般に、大きい地震の数は少なく、小さい地震の数が多いという性質があり、小さな地震と大きな地震の発生割合を示す指標がb値です。b値は地下にかかる力の具合を推定する指標と考えられています(力と値に負の相関がある)。この考えは（既往研究1)でも支持されています。
- SSEが発生すると周辺の力のバランスが崩れ、力が強くかかる地域と弱くなる地域が生じます(図1)。SSE周辺の力のかかり具合のモニタリングにb値が使える可能性があることに着目しました。本研究では、2016年から2017年にかけて紀伊水道沖で発生したSSEを例として用い、技術開発を行いました。
- 沖合に展開するDONETが観測したデータは陸上から観測したデータよりも良質ですが、それでも小さな地震の観測は難しいため、データに漏れがあります。DONETはどの程度小さな地震までもれなく観測するかを見定め、漏れのないデータのみを用いてb値を算出する技術を開発しました(図2)。
- SSE周辺の力が強くかかる地域ではb値は低下し、弱くなる地域ではb値は増加することを見出しました(図1)。これは予想された結果であり、技術開発に成功したことを示します。本技術は、SSEが滑りはじめた後、その滑りが継続しているか、おさまりつつあるかを評価できるものです。現在、実用化に向けた研究を進めています。
著者からのコメント
＜本ニュースを読まれた皆さまへ＞
- 一般的に地震を確度高く予知することは現状で困難と考えられており、本研究も地震予知ではありません。しかし、南海トラフ地震と関連する可能性を持つ現象を捉える技術開発までは可能になってきたことを本研究は示しています。
- 日本周辺のプレート境界ではSSEが起きるので、今回のような研究が日本中でできれば良いのですが、先んじて南海トラフで試した事になります。南海トラフだけが大規模地震発生の可能性があるわけではなく、日本中どこでも大地震の起きる可能性はあります。
- 本記事をお読みの皆さまが防災意識を高め、いつ地震が起きても対応できる様に、改めて再点検するきっかけになればと思います。
掲載された論文
＜論文タイトル＞
Earthquake detection capacity of the Dense Oceanfloor Network system for Earthquakes and Tsunamis (DONET)
＜著者＞
Journal of Seismology (ジャーナル・オブ・サイスモロジー)
DOI： 10.1007/s10950-024-10219-2
日本時間：2024年6月6日に出版
Earthquake detection capacity of the Dense Oceanfloor Network system for Earthquakes and Tsunamis (DONET)
＜著者＞
- 静岡県立大学 グローバル地域センター 自然災害研究部門 特任教授 楠城一嘉
- 海洋研究開発機構 海域地震火山部門 地震津波予測研究開発センター 地震津波モニタリング研究グループ
・主任研究員 山本揚二朗
・グループリーダー・主任研究員 有吉慶介
・技術副主幹 堀川博紀
・技術スタッフ 矢田修一郎
- 防災科学技術研究所 地震津波火山ネットワークセンター 上席研究員 髙橋成実
Journal of Seismology (ジャーナル・オブ・サイスモロジー)
DOI： 10.1007/s10950-024-10219-2
日本時間：2024年6月6日に出版
関連リンク
◎Journal of Seismology (英語)
https://link.springer.com/journal/10950
◎論文のページ (英語)
https://doi.org/10.1007/s10950-024-10219-2
◎静岡県立大学グローバル地域センター
https://www.global-center.jp
◎静岡県立大学グローバル地域センター自然災害研究部門
https://shizuoka-earth.org
◎海洋研究開発機構
https://www.jamstec.go.jp/j/
◎防災科学技術研究所
https://www.bosai.go.jp/
https://link.springer.com/journal/10950
◎論文のページ (英語)
https://doi.org/10.1007/s10950-024-10219-2
◎静岡県立大学グローバル地域センター
https://www.global-center.jp
◎静岡県立大学グローバル地域センター自然災害研究部門
https://shizuoka-earth.org
◎海洋研究開発機構
https://www.jamstec.go.jp/j/
◎防災科学技術研究所
https://www.bosai.go.jp/
謝辞
本研究では、海洋研究開発機構の震源カタログと気象庁一元化震源カタログを使用しました。本研究の一部は、中部電力株式会社「原子力に係る公募研究」(楠城, 山本, 有吉, 髙橋)、文部科学省による「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画(第2次)」(楠城)および「情報科学を活用した地震調査研究プロジェクト(STAR-Eプロジェクト)」(JPJ010217)(楠城)の支援を受けて実施しました。また本研究はJSPS科研費22K03766(山本)の助成を受けたものです。
参考
既往研究1
図1
(a) DONETが観測した地震活動。西日本があるユーラシアプレートの下にフィリピン海プレートが沈み込んでいる。プレート境界でゆっくりと滑るSSEが2016年から2017年にかけて紀伊水道沖で発生した(緑の四角)。(b) SSEにより力が増加する地域(ダウン域)と力が減少する地域(アップ域)ができる。(c) SSE が滑りはじめると、ダウン域とアップ域の地震活動に基づくb値はそれぞれ減少、増加する傾向を示した。ここで、緑で示す期間はSSEの起きた期間を示す。太線と細線は、開発した技術のパラメータを若干変えても結果の傾向は変わらないことを示しており、安定して技術を運用できることを示しています。
図2
DONETがどの程度小さい地震まで漏れなく観測するかを示す地図。例えば、”2”で示される曲線の内側ではマグニチュード2以上の地震であれば漏れなく観測できることを示す。同様に”1”で示される曲線の内側ではマグニチュード1以上の地震であれば漏れなく観測できることを示す。SSEの起きた地域周辺ではマグニチュード2程度であればほぼ漏れなく観測されることを示しているので、そのようなデータのみを用いてb値を算出する技術を開発しました。
お問い合わせ
〒420-0839 静岡県静岡市葵区鷹匠3-6-1 もくせい会館2階
静岡県立大学グローバル地域センター 特任教授 楠城一嘉
電話： 054-245-5600
E-mail： nanjo@u-shizuoka-ken.ac.jp
静岡県立大学グローバル地域センター 特任教授 楠城一嘉
電話： 054-245-5600
E-mail： nanjo@u-shizuoka-ken.ac.jp
（2024年6月6日）
