地震学、再建への道 - 想定外の事態に備える

3月に東北地方で発生した巨大地震には、世界中のほとんどの地震学者が驚いた。われわれが知るかぎり、この領域でマグニチュード8.5以上の地震が発生したことはなかったからだ。地震発生以来、地震データ、GPSデータ、津波データの解析が広範囲にわたって進められ、日本海溝から150km以内の比較的狭い領域内で異常に大きなひずみと応力が解放されたことが明らかになっている（図「日本海溝に蓄積するひずみ」参照）。解放されたひずみの量は、これまでにわかっているほかの巨大地震に比べて1桁近くも大きい。この領域では、1年につき約9cmの速度でプレート収束が起きており、ひずみは1000年近く蓄積していたと考えられている。そしてついに応力が岩盤の強度を局所的に上回り、岩盤が破壊されて、マグニチュード9.0の地震を引き起こしたのだ。

日本列島にはGPS観測網が張り巡らされている。にもかかわらず、この領域に蓄積していた巨大なひずみが検出されることはなかった。それは、この領域が沖合200kmのところにあったからである。われわれはこれまで、浅いプレート境界に蓄積できるひずみの量を過小評価していた。だが実際には、その5～10倍のひずみが蓄積していたのであり、浅いプレート境界にもこれだけ大きなひずみが蓄積できるという重要な事実を認識させられた（図「日本海溝に蓄積するひずみ」参照）。

マグニチュード9クラスの地震を引き起こすほど大きなひずみの蓄積をモニターするためには、究極的には、海底GPS技術の開発を促進し、巨大なひずみを蓄積して地震を引き起こす異常な構造（例えば、なめらかでないプレート境界面）を検出するなどの研究に力を入れることが重要である。

だが、たとえ巨大地震が発生する仕組みを理解できたとしても、さまざまなデータを考え合わせて正確に解析しなければならない過程を考慮すると、いつ、どの程度の規模の地震が発生するかを確実に予知することは不可能だろう。巨大地震は非常にまれにしか発生しないかもしれないが、ひとたび発生すれば、極めて重大な結果を引き起こす。ゆえに、我々は想定外の事態に備えるために最善を尽くさなければならない。最も重要なのは、強固なインフラ作りだ。とはいえ、今ある技術でできることには限りがあり、利便性と危険性の妥協点をしっかりと探る必要がある。

（翻訳：三枝小夜子）

本記事は、Nature ダイジェスト 2011年7月号に掲載されています。

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