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●今、この瞬間にも巨大地震が起きる可能性がある地域とは
NHKは9月11日、「MEGA CRISIS 巨大危機〜脅威と闘う者たち〜第2集 地震予測に挑む 〜次はいつ どこで起きるのか〜」と題したNHKスペシャルを放映。昨今、日本列島各地で起きている大規模な地震が起きているメカニズムや、その危機を未然に防ごうとする人々の姿を紹介した。

番組内では、次に巨大地震が来るとおぼしき地域も具体的に紹介。放映後にはその賛否などをめぐり、視聴者がさまざまなコメントをインターネット上に書き込んでいた。

○大地震は次の地震への「火種」をうむ

2016年4月に2度の大きな揺れを観測した熊本地震は、4月14日と16日の2度に分け、熊本県をはじめとする九州地方に大きな被害をもたらした。全国には2,000を超える活断層があるとされているが、その中で次はどこの活断層に危険がおよんでいるのか――。その予測を科学的に実証しようと挑んでいるのが、東北大学 災害科学国際研究所の遠田晋次教授だ。

「大きい地震が起こりやすくなった状態、もしくは起こりにくくなった状態をある程度明示することは可能」と話す遠田教授は、地震が起きる場所にはそのきっかけ、いわば「火種」があると考えている。

その火種の実態を初めてつかんだのは、1999年にトルコで起きた地震だ。同年8月にトルコ北部を走る北アナトリア断層の一部がずれ動き、M7.6の地震が発生、それから3カ月もたたないうちにM7.2の地震が発生した。遠田教授は、密接した地震には関係があるとみており、その発生メカニズムを以下のように考えている。

(1)活断層の一部がずれ動き地震が発生すると、動いた断層の両端で地盤が大きくひずむ

(2)その後、小規模な地震がひずんだ場所で発生しやすくなる

(3)ひずみと小さな地震が重なった所に火種が起きる

(4)火種が起きた場所にずれ動きやすい活断層があると、火種がきっかけとなって次の地震が発生する

実際、1999年のトルコでは、最初のM7.6の地震で5つの活断層がずれ動き地震が発生。そしてひずみが生じたエリア付近に小規模地震が発生して火種ができた。3カ月後の地震は、その火種の中の活断層がずれ動いて起こったとみられている。この現象が、「地震が起きて火種が生まれやすくなると、周辺で次の地震が起きやすくなる」との考え方を導き出した。

日本でも、熊本地震の2度目の地震(いわゆる本震)がこの現象に当てはまると考えられている。テレビ画面には、4月14日のM6.5の地震でずれ動いた活断層の周りを取り囲むようにひずみが生じている映像が映し出された。そしてひずみ付近で小規模地震が発生して火種が生まれ、その2日後に火種の中の活断層がずれ動いて本震が起きたのではないかとの説明がなされていた。

○熊本地震のきっかけは2000年にあった?

遠田教授は、今回の熊本地震の前にも火種があったのではないかと考え、過去の地震データを詳細に解析した。すると、鍵となる一つの地震が浮かんだとのこと。それは、2000年6月に熊本で起きたM5の地震。活断層を中心に十字架のような形でひずみができ、小規模地震が起きて地震の火種が生まれた。4月14日の地震は、その火種から伸びる活断層がずれ動いて発生したという。

地震の火種を見れば、次に大きな地震が来る場所がわかるのではないか――。遠田教授が過去20年のデータを調べたところ、以下の2カ所で火種が見つかった。

一つは新潟県糸魚川市から静岡県静岡市駿河区付近に至る「糸魚川-静岡構造線断層帯」。この周辺の牛伏寺断層は注意が必要と指摘している。もう一つは宮城県仙台市周辺の「長町-利府線断層帯」。こちらは1998年に火種が発生していると考えられている。仮に長町-利府線断層帯が一度にずれ動いた場合、国の想定によると仙台市で最大震度7の地震が発生し、最悪の場合、死者は1,000人に達するとされている。

日本地震学会の山岡耕春会長によると、火種は消えることもあるし、火種ができたからといって必ず地震が起きるわけではない。ただ、周辺の活断層で起きる地震発生に近づくプロセスであることは間違いないと山岡会長は指摘。そして、牛伏寺断層による地震は「ある意味、いつ来てもおかしくない」そうで、長町-利府線断層帯による地震も同様だと警鐘を鳴らす。

遠田教授は「日本全国どこでも地震が起きるという伝え方をしてしまうと逆に意識しなくなると思いますので、『主要な活断層はここにある』とか、そういう情報をいかに減災に結びつけられるかということが重要」と話す。次は全国2,000の活断層のどこに具体的な危険が迫っているのか――。遠田教授の闘いはこれからも続く。

●巨大地震の前触れであるスロースリップの正体
研究者たちは、実際に迫っていることが明らかな脅威への対策にも取り組んでいる。その対象とは、30年以内に70%の確率で発生すると予測されている南海トラフ巨大地震だ。

○熊本地震以降に続いた不気味な揺れ

南海トラフとは、東海から九州の沖合まで続く海底の深い溝のことを指す。この場所では、陸側のプレートの下に海側のプレートが沈み込んでいる。下側からじわじわ押されている陸側のプレートは、90年から150年に1度、一気に跳ね上がる。この跳ね上がりによる巨大なエネルギーで引き起こされるのが、南海トラフの巨大地震だ。

京都大学防災研究所の山下裕亮助教はその前兆をとらえようと、高感度の地震計で地下深くの動きを探っている。山下助教は熊本地震以降、地震計がごく小さな不気味な揺れをとらえ始めていることを懸念している。

その揺れの発生源は南海トラフの端にあたる日向灘で、熊本地震発生後、低いうなりのような揺れが2週間続いたという。解析したところ、4月14日の1回目の揺れで陸側のプレートがゆっくりずれ動き始めたことを確認。陸側と海側の2つのプレートの境目でごく小さな揺れが生じており、これが正体ではないかとみている。このゆっくりとプレートがずれ落ちる現象は「スロースリップ」と呼ばれ、このスロースリップが巨大地震の引き金となる可能性が指摘されている。

スロースリップと巨大地震の関係性が注目されたのは東日本大震災。地震後に回収した海底地震計で、1カ月以上前からスロースリップを表す小さな長い揺れが見られた。解析したところ、スロースリップは宮城県の沖合で起きており、そのすぐそばでM9の地震が起きたとのこと。

山下助教は、2012年から日向灘にも海底地震計を設置して監視を続けているが、このほど危険な"兆候"を見つけた。日向灘の南にスロースリップが繰り返しできているエリアがあるが、2015年に範囲が東側に大きく広がったことを確認。その先に南海トラフで想定される震源域があるため、このまま延伸していくのは危険だと感じている。

南海トラフ巨大地震による被害はすさまじく、マグニチュードは最大で9.1にもおよぶ。九州から東海で激しく揺れ、最大震度は7。東京でも高層ビルが揺れ、激しい揺れがおさまらないうちに津波が発生すると考えられている。また、死者は最悪で32万人以上に達し、文字通り未曽有の広域災害になる。

画面には、国の想定に基づくシミュレーション映像が流れたが、紀伊半島の南部には最短で地震発生から2分後に津波が到達しており、愛知県名古屋市も同様に膨大な水に飲みこまれていた。

○スロースリップに備える巨大な観測網

このような災害が襲ってきたとき、いかに事前の準備をしておき減災につなげるのか。そのポイントとなるのが、巨大地震の予兆となるスロースリップの監視だ。

現在、南海トラフでは「スロースリップ観測網」の建設が進められている。プロジェクトの中核を担うのは海洋研究開発機構の荒木英一郎さんだ。荒木さんのチームは、南海トラフの海底に総延長800km以上におよぶ観測ケーブルを設置。「DONET(地震・津波観測監視システム)」と呼ばれるこの観測網を用いて、地震の"サイン"をとらえようとしている。

その仕組みはこうだ。まず、南海トラフの海底に深い縦穴を掘る。そこへ、内部に高精度の圧力センサーが搭載されている電柱のような装置を挿入。装置をDONETの海底ケーブルに接続させることで、スロースリップが起きた際の圧力の変化を監視するという仕組みだ。

既に圧力センサー搭載装置を海底に埋め込む作業も実施されており、地面の変化を知らせるデータが荒木さんの元に届いている。

「もっともっと観測を高いレベルでしていく。『今、(データは)こうなっていますよ』『だんだん変化していますよ』『地震が近づいていることはデーからいって間違いないですよ』というようなことが、情報として出していけるように研究していきたい」。

●統計学を用いて天気のように地震を予報することは可能なのか
これまでに紹介した地震学とは全く異なるアプローチで地震予測を試みている研究者もいる。それは統計学を用いた「地震予報」。統計数理研究所の尾形良彦名誉教授は、地震の発生確率を統計学で調べる研究を行っている。

○統計による地震予測の確度

統計学とは、交通事故や病気の発生などを数学的に分析する手法。例えば交通事故なら、事故がいつ・どこで起きているのかをデータを集め分析し、起きやすい場所や時間帯のパターンをあぶりだすことで、ある場所で今後に事故が起こる確率を予測する仕組みだ。これを地震にも応用するという。

尾形名誉教授は、1926年からの数百万にもなる地震データを取得・解析し、2003年に自らの理論を記した論文を発表。尾形名誉教授が地震(M4以上の内陸地震)が起きやすいと予測した9つの場所のうち、実際に6地点でその後に大きな地震が起きたことも確認されている。

「地震がいつ起きやすいか」という点も尾形名誉教授は予測しようとしている。全国を10km四方に区切って解析すると、時間がたつにつれて地震の発生頻度が地域によって異なることがわかった。こうしたパターンを読み解き、ある地域で今後、どれだけ地震が起きやすいかを計算する数式を導き出した。天気予報のように、地震が起きる確率が刻々と変化する様子を見られるようにしたいと尾形名誉教授は考えている。

「地震活動というのは極めて統計的なアプローチをしないと、(地震活動の)背後にある物理的な要素はわかりません。できるだけ近い将来にこういうことが積み重なって(地震の)確率予報ができるとすれば、こういう努力なしには難しい」。

アメリカでは既にこの地震予報の一般公開に踏み切っている。アメリカ地質調査所では、統計学で得られた確率を「STEP(24時間地震予報)」として公開。過去に何度も巨大地震に見舞われているカリフォルニア州内において、24時間以内に何らかの被害をもたらす地震の起きる確率を示している。

現時点では、尾形名誉教授の「地震予報」はテスト段階でアメリカのように公表するのは難しいとの見解を日本地震学会の山岡会長は示している。また、日本の場合、地震予報公開が社会へどのような影響を及ぼすかがわからないため、その点もネックになっていると指摘した。

○詳細な危険地域を明らかにすることの是非

番組の放映が終わると、賛否を含めた視聴者のさまざまな意見がインターネット上にあふれていた。

「構成も面白くて分かりやすい」「自治体関係者に見てほしい」「統計学の予測の確度がすごい」といった称賛のコメントが見られる一方で、批判的なコメントもあった。

例えば、地震大国の日本で特定の地域名を明らかにしたうえで「危険」とすることへの批判や、熊本地震の映像やクオリティーの高いシミュレーション映像が、東日本大震災や熊本地震などで被災した人たちに悪夢を蘇らせてしまうのではないかといった趣旨のコメントが一例だ。

また、「確率をどのように使うかの話に進まなかったのが、今回のNHKスペシャルの欠陥」といったように、地震の確率について触れておきながら、その「確率」がもたらす明確な定義や、その確率の実際の減災・防災への応用術に触れていなかったことを残念がる意見も見られた。

確かに今回、糸魚川-静岡構造線断層帯と長町-利府線断層帯を「大地震が起きる確率が高いと考えられる」と紹介したことは、周辺地域に住む人たちに恐怖を与えたことが予想される。報道機関として、「今そこにある危機」を詳細に伝えるか否かの判断は、特に地震のように予測が難しいものが対象の場合は難しいだろう。

今回のように具体的な危険地域を伝えたことによるメリット・デメリットのとらえ方は、人によって異なる。防災意識を今まで以上に高める人もいれば、「なぜいたずらに恐怖をあおるのか」と感じる人もいるはずだ。

ただ、日本地震学会の山岡会長は地震予測について、「確実な予測は難しいがまったくできないわけではない」と断ったうえで、このように言葉を結んでいる。

「少しでもできることを防災に役立てていきたいというのが、実際に現場の研究者たちの心にあるんですね。『(予測が)確実でなければだめだ』というのであれば、何もできない。少しでもわかることは情報として出していって、それを災害軽減に役立てる方法を考えてほしいなと思いますね」。

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