東日本大震災から5ヵ月が経過した。
しかし、現在も東日本を襲う大規模な余震が頻発、依然として被災地やその周辺では不安な状況が続いている。
さらに先月、政府の地震調査委員会が神奈川県の三浦半島断層群でも地震発生確率が高まった可能性があると発表したことに伴い、首都圏でも巨大地震への恐怖心が高まっている。
このように東日本大震災をきっかけに地震多発時代へと突入した日本だが、3月11日の大地震は日本列島にどのような影響を与えてしまったのか。
そして、今後最も地震発生を警戒しなければならない地域はどこだろうか。
震災直後から、首都圏にも甚大な被害を及ぼしかねない巨大地震発生の可能性を示唆していた東京大学地震研究所地震予知研究センター・佐藤比呂志教授に、これから最も警戒すべき地震と今すぐ行うべき地震への緊急対応策について話を聞いた。
（聞き手／ダイヤモンド・オンライン 林恭子）
佐藤比呂志 東京大学地震研究所地震予知研究センター教授
頻発する東北地方の余震終息には
数年を要する可能性も
――地震発生直後から多発している余震は今なお続き、内陸部でも大規模な地震が頻発している。なぜこれほど大規模な余震が長期間続くのか。また、いつになれば終息するか。
東日本の太平洋沖には南北に走る日本海溝があり、ここでは海側の太平洋プレートが東日本を載せているプレートの下に沈み込んでいる。
この沈み込みによって3月11日までは日本列島を西へ押しつける力が働き、プレートの境界にひずみが蓄積されている状態だった。
しかし、このひずみが限界を超えてしまったことで、東北地方太平洋沖地震が発生し蓄積されていたひずみが大きく解放された。
そして地震直後から、日本列島に今まで押されていた力が解放され、地殻が東方、つまり太平洋のほうに一斉に動き出している。
こうした地殻変動によって、震源域周辺の地下における力のかかり方が大きく変化し、岩盤の状態が不安定になっている。
そこで、岩盤内にかかっている力の調整が進行し、東北沖はもちろんのこと内陸でも浅い地震が頻発したと考えられる。
実際、本震直後には、長野県北部と新潟県との県境付近を震源としたＭ6.7の地震が発生し、家屋などにも大きな被害が出ている。
これまでも大規模な海溝型の地震発生の後には余震がしばしば発生しているが、その発生頻度は時間が経つごとに減少していくことがわかっている。
今回もその減少の仕方は一般の地震と変わらずに進行するだろう。
ただ、Ｍ9.0と極めて規模が大きかったために、通常ならば沈静化する時期にも余震が起きている。そういう意味では自然な状態だが、3.11前までの正常レベルに戻るには有感レベルでも数年の時間を要するだろう。
懸念される三浦半島断層群での地震
本当の発生可能性は？
――先月、政府の地震調査委員会が神奈川・三浦半島断層群における地震の発生確率が高まった可能性があると発表した。首都圏には動揺が走ったが、実際に発生する可能性は？
先ほど申し上げたように今回の地震では、三陸沖から茨城県沖までの広い領域で断層が割れ、東北地方を中心とした日本列島にかかっていた力は大きく解放された。
しかし、茨城沖までで断層の割れ（震源域）が止まったために、それより南では未だに日本列島はプレートからの圧縮を受け続けている。
つまり、日本列島は今回の震源域までとそれより南でかかる力が食い違ってしまっている状態だ。そのために、断層がずれ動きやすい場所ができ、いくつかの断層で地震発生確率が高くなったと考えられている。
ただ、三浦半島断層群に関しては、私は調査委員会と異なる見解を持っている。
三浦半島断層群では、その直下にフィリピン海プレートが沈み込んでおり、その形状は近年実施した地殻構造探査によって明らかになっている。
構造探査からは三浦半島断層群の深部が、1923年の関東地震を発生させたプレート境界部の断層と繋がっている可能性が高いことを示している。
したがって、この断層は関東地震クラスの地震が発生する際に、一緒に動くと考えるのが合理的である。
では、関東地震はいつ起こるのか。1923年の大正関東地震の前は、元禄地震とよばれる地震が1703年に発生している。
それ以前については三浦半島で津波堆積物を調べた最新の研究で、1293年の可能性が指摘されている。
いずれにせよ、1923年の大正関東地震とその前に起きた1703年の元禄大地震には200年ほどの間隔があることからも、今後100年ほど関東地震タイプの地震は発生しないと考えてよいだろう。
今回の調査委員会の発表は、大震災の影響で地殻に発生した力の変化を算出し、これを三浦断層群に機械的に当てはめた結果である。
ただ、上記のような地学的な背景を考えると、関東地震とともに動く断層であるから、それほど心配する必要はない。
三浦半島断層群の地震より懸念すべきは
「房総・湘南を襲う大津波」と「直下型地震」の可能性
――教授は、東日本大震災直後から震源域の日本海溝沿いでの巨大地震発生の可能性を懸念していた。未だ発生の可能性は消えていないか。
当初から心配しているのは、東北地方太平洋沖地震の震源域の北（北海道千島沖）と南（千葉東方沖）における日本海溝沿いの「巨大海溝型地震」発生の可能性だ。
3月11日の地震により三陸沖から茨城沖の断層がずれ動き、震源域となったが、現在も南北の端は陸側のプレートに沈み込む太平洋プレートのひずみエネルギーが蓄積されたままである。
実際、2004年スマトラ島沖地震の際は、本震の3ヵ月後に震源域の南方でＭ8.7の地震が発生した。
北端の千島沖は津波体積物とその前後の地層から読み取った地殻変動から、巨大津波を伴う地震が400年～500年サイクルで発生してきたことが明らかにされており、長期間スケールで見ると巨大津波を伴う地震の発生が憂慮されている。
その一方でほとんど調査が進んでおらず、千島沖と比較しても経済的・人的被害規模が大きくなると考えられるのが震源域南方の千葉東方沖だ。
関東では太平洋プレートの上にフィリピン海プレートが重なるが、今回の巨大地震を発生させた断層運動は、フィリピン海プレートが太平洋プレートと接している箇所で止まっている。
つまり、フィリピン海プレートが障害物となって、断層面上のすべりを止め、首都圏への地震の拡大を阻止した。
断層運動はそれ以上南下しなかったために、今回の地震では事なきを得たが、この領域がすべると房総半島・外房や湘南に非常に大きな津波が押し寄せる恐れがある。
1677年に起き、関東を襲った延宝津波地震と同等の規模であれば、海底地形の上から津波が東京湾に入り込む可能性は小さいものの、破壊領域が大きければ甚大な被害も起こりえる。
東北沖の地震のように「1000年に1度」と言われるような地震が、すでに発生した現時点では、過去100年程度の地震活動や津波で判断せず、長いスケールのなかで評価をし、情報収集することが非常に重要な課題となっている。
また、今回の地震に伴う「首都直下型地震」発生の可能性についても考慮する必要がある。
東京周辺は特殊なプレート配置で、太平洋プレートの上にフィリピン海プレートが乗るようにして沈んでいる。
先ほども述べたように、3月11日の地震ではフィリピン海プレートが障害となったことで、南方に断層面上の破壊が伝搬するのを防いだが、フィリピン海プレート自体に力がかかっている状態である今、沈み込んだフィリピン海プレート内での破壊の可能性も考えなければならない。
また、先に述べたように陸側のプレート内にも特異な力がかかっている状態にあるため、活断層による地震の発生についても注意が必要である。
今回の地震と対比される、869年に三陸を襲った貞観地震の後には、Ｍ7.5の関東諸国地震が発生、前後には富士山の火山活動が活発化したという記録もある。
今、3.11の地震発生後、関東でも地震が増え、プレートへの力のかかり方が変化しているのは事実で、沈み込んだフィリピン海プレートやその上の陸側プレートでの、地震発生の可能性が高まっているのは間違いない。
今後、東北地方は“静かな時代”に――
警戒すべきは関東以西の日本列島
――今後の日本列島における地震活動をどう評価しているか。
東北は今、余震も頻発し非常に困難な状況だが、今後、非常に長期間にわたって同規模の地震が発生することはない。
余震が収まれば、安定した時期に入るので、安心して通常の経済活動が行える状態になる。
しかし、関東から西日本は正反対な状況に置かれている。
まず今回の地震発生以前から、2050年前後には東海・東南海・南海地震の発生が予測されていた。
これら南海トラフ沿いの巨大地震は、歴史文書や考古遺跡などからも、規則的に発生した過去の履歴が遡られており、近い将来、必ず地震・津波がその領域で発生するはずだ。
実は今回の東北沖の地震の前には、太平洋プレートによって圧縮されていた東北日本では、被害地震（人的・物的被害を伴った大規模地震）が頻発していた。
2003年に松島周辺、2004年中越地震、そして3年後の中越沖地震、そして2008年の岩手・宮城内陸地震であるプレート境界の巨大地震の発生と、内陸地震の間には相関があり、プレート境界地震の発生前後で内陸地震が多い。
したがって、想定される東海・東南海・南海の地震の前も内陸の被害地震が増加していく可能性が高い。
今回の地震は平安時代の貞観地震と対比されることが多いが、貞観地震から約20年後の南海トラフ沿いの巨大地震（南海・東南海・東海地震）までに、火山噴火やいくつかの被害地震が発生している。
南海トラフでの地震後は地震の記述は長期間なくなり、平穏な時期が訪れていたようである。不幸にも我々が生きる時代は地震活動が活発な時期に当たってしまっている。
こうした地震活動の状況は、今後の日本の社会・経済情勢にも大きなリスクになるのは間違いないだろう。
とはいえ、南海トラフ沿いの地域については、東北沖の日本海溝沿いとは対称的に、歴史文書や考古発掘が盛んで、発生サイクルが短く、非常に古い時期まで遡って地震や津波発生時期・規模などの資料がそろっている。
そうした資料と今回の地震の教訓をもとに、リスクを再評価し、早急な対策が求められる。
“戦う相手”と“自らの資金力”を考えながら
早急に津波早期警報システムの整備を
――巨大地震の発生が予測される今、これからどのような地震対策を行うべきか。
残念ながら我々はまだこうした巨大地震を正確に予知する実力を備えていない。
しかし防災や減災への対応はとれる。そのためには戦う相手を理解し、経済的で効率的な手を段階的に打つことが必要だ。
そこでまず、いつ発生するか予測できない地震・津波に備えるため、早急に津波早期警報システムを兼ね備えた海底ケーブルを、敷設すべきだろう。
今回の震災でも、三陸沖に敷設していた海底ケーブルが水面上昇を記録しており、その有効性を示した。
ケーブルを複数敷設すれば、津波来襲方向も分かるため、津波の波高計算などと組み合わせて、精度の高い波高・到達時間を予測でき、緊急退避行動がとれるはずだ。
政府は地対空ミサイルやイージス艦など、防衛に際しては基本的なコストとして、整備している。
「対津波作戦」も、防衛というカテゴリーの中に加えるべき基本的な事柄だと思える。
そして備えとともに、“戦う相手”をよく理解することがやはり基本である。
今回の地震を想定できなかった大きな原因は、日本海溝沿いの巨大断層の長期間の活動についての情報が決定的に不足していたことである。
内陸の活断層の場合、断層の発掘調査によって、数千年間にどのように活動してきたかを明らかにして、その評価を行っているが、海溝の巨大断層についてこうした調査は行われていない。
過去の海溝型の地震を研究する際、通常は歴史文書や津波の堆積物に頼るが、保存状況から断片的な情報とならざるをえない。
しかし、数千年間にわたる時間スケールの活動の証拠は、日本海溝の深海底に保存されている。
技術的に様々な困難は伴うものの、我々は深海域から必要な情報を取り出して、巨大地震を引き起こす巨大断層がどのような挙動を繰り返してきたのかを知る必要がある。
こうした情報なしには、今後、首都圏をどのような規模の津波が襲うのか、そしてそれらはどれほど切迫しているのかを明らかにすることができない。
この問いに答えるためには、巨大断層の活動履歴を物質的な証拠から復元していく必要がある。
最近では、巨大地震の発生の可能性、地球温暖化による気候変動、資源問題など、かつてないほどに地学的な知識が必要な時代となっている。
にもかかわらず、高等学校での地学教育は減少する傾向にある。
その影響か、昔の人々は災害が起きやすい山地、河口を避け、小高い場所に住んでいたが、現在では経済的な効率を優先して、危険度の高い土地も知らずに利用している。
教育機関には、生きていくための知恵として地学教育にもっと力をいれて欲しいと思ってやまない。
Diamond online 2011/08/12
http://diamond.jp/articles/-/13567
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