イオニア海西部（イタリア）の新しい地震位置と震源メカニズムのカタログ

なぜこの揺れる海底が重要なのか

シチリアとイタリア南部の間の海域は、ヨーロッパでも最も地震の多い地域の一つであり、国内の歴史で最大級かつ最も致命的な地震のいくつかを生んできました。しかし、多くの断層は海底で発生しているため、陸上に設置された観測機器が中心のために十分に図化されていません。本研究は、陸上と海底の計測を組み合わせて、西イオニア海域で発生した数千件の小規模地震の詳細な三次元位置と、各地震で岩盤がどのように動いたかを明らかにすることで、その盲点に取り組んでいます。その結果、新しい公開データセットが作成され、この危険な地域の景色を鮮明にし、将来の大地震がどこから起きうるかを科学者がよりよく理解する助けになります。

地中海の活動的な一角

西イオニア海は、古い海洋地殻の最後の一片がイタリアの“ブーツ”の先端（カルブリア弧の前）に沈み込む場所に位置します。ここでは、アフリカプレートとユーラシアプレートがゆっくりと収束し、地殻を複雑に圧縮・伸長させています。この海域は、1693年や1908年の壊滅的な地震を含め、イタリアで最も強力な地震を引き起こしてきました。沿岸のコミュニティは土砂崩れや津波、エトナ山の噴火にもさらされています。何十年にもわたる海洋調査にもかかわらず、多くの歴史的地震の原因となった正確な断層を特定することは困難でした。主な理由は、従来の陸上型地震計ネットワークが海域で発生する小規模地震の位置特定に弱いためです。

海底と陸上の両方で「聴く」

この課題を克服するため、研究者らは国内の陸上ネットワークのデータを海底観測所や一時配備された海底地震計・水中受話器の記録と織り合わせました。対象は東シチリア、南カルブリア、および隣接するイオニア盆を含む長方形領域で、1990年から2019年に記録された地震について、各観測点での地震波到達時刻などの基本情報を収集しました。重複を除去し不整合を修正した後、現代的な3次元の地殻内波動伝播モデルを用いて、5,200件以上の地震を三次元的に再配置しました。この手法は絶対的な到達時刻と事象間の到達時刻の両方を比較するもので、従来法よりも地震群の位置をはるかに精密に特定できます。

隠れた断層の輪郭を描く

精密化された位置情報は、マルタ断崖（Malta Escarpment）、アルフェオ–エトナ断層系、イオニア断層系など既知の海底構造をなぞる明瞭な地震帯や斑点を明らかにしました。地震の震源は沿岸から洋上へ向かって深くなり、外側の海盆では100キロメートルを超える深さに達しており、沈み込む海洋地殻のスラブを描き出しています。カタログに収録された地震のおよそ10件に1件は海底の記録によって直接恩恵を受けており、これは海域での深さの制約にとって特に重要です。新しい位置を詳細な海底地形図と比較することで、ほとんどすべての震源が水柱ではなく固い地球内部にあることが確認されており、信頼性の重要な検証になっています。

岩盤がどのように壊れているか

位置特定に加えて、研究は421件の地震について「震源メカニズム」—地殻が主に引き伸ばされたのか、圧縮されたのか、横ずれしたのかを示す単純化されたパターン—を計算して、岩盤の動きを分析しました。多数の観測点での初動の向きを適合させる標準的な手法を用い、利用可能なデータが各事象をどれだけ取り囲んでいるかを定量化して、各解に品質レベルを割り当てました。その後、メカニズムを正断（伸張）、逆断（圧縮）、横ずれ（側方運動）などのスタイルに分類しました。地域全体では正断と横ずれが優勢で、逆断は特定の領域に現れます。メッシーナ海峡、イオニア断層以南、マルタ断崖沿い、より深いイオニア盆の4つのブロックに領域を分割することで、異なる断層挙動が構造的領域ごとに集積していることを示し、現在地殻がどのように変形しているかの理解を洗練させています。

新しい地震地図の検証と共有

著者らは、新手法が元の通信（ブリテン）と比べて地震位置をどれだけ改善したかを慎重に評価しました。深さや水平位置の誤差、各事象を取り囲む観測点の分布などの不確実性に関する統計指標は、海上観測点を含めた場合に特に、再配置後のカタログで一貫して小さくなっています。ほとんどの地震で垂直誤差は2キロ以内、水平誤差は1キロ以内であり、海域での作業にとって大幅な改善です。結果は二つの使いやすいスプレッドシートファイルとして公開されており、一つは地震の時刻、位置、規模および関連する誤差を列挙したもの、もう一つは震源メカニズムとその品質をまとめたものです。両ファイルともイタリア国立地球物理学火山学研究所を通じて公開されています。

陸上に暮らす人々にとっての意味

シチリアやカルブリア、広い地中海沿岸に住む非専門家にとって、この研究は次の大地震の予測を提供するものではありません。むしろ、海底でどこがどのように壊れているかの、より鮮明でデータに富んだ地図を提供するものであり、ハザードモデル、津波評価、将来の研究の基盤となります。日々発生する小さな地震を特定の海底断層系や沈み込む深部スラブに結びつけることで、新しいカタログはどの構造が活動的であり、どのように応力が解放されているかを科学者がより正確に特定する手助けをします。長期的には、こうした詳細な知見がより安全な建築設計、沿岸開発の計画、そしてこの地域の歴史を形作ってきたまれだが壊滅的な地震への備えに不可欠です。

引用: Sgroi, T., Barberi, G., Marchetti, A. et al. The new earthquake locations and focal mechanisms catalogues for the western Ionian Sea, Italy. Sci Data 13, 609 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06979-w

キーワード: イオニア海の地震, 海底断層, 海底地震学, 地震カタログ, 地中海の地震ハザード