南西クリル海溝近傍のすべり不足を示す海底測地学的証拠

沈黙する海底が重要な理由

日本の北部沿岸では一つのプレートがもう一つの下に沈み込む地点にあたり、海底は何世紀にもわたって異常に静かでした。しかしこの静けさは、非常に大きな地震と津波へのゆっくりとした蓄積を隠している可能性があります。本研究は、北海道沖の海底に設置した精密計測装置のデータを用いて、南西クリル海溝近傍の浅いプレート境界が穏やかに滑っているのではなく、固着してひずみを蓄えていることを示します。この発見は、2011年東北地震と類似した海溝を横断する巨大推進地震の将来発生の可能性を示唆し、沿岸地域と津波対策に重大な影響を与えます。

海底からプレートを監視する

日本における地殻変動の測定の多くは陸上設置の衛星測位受信機から得られます。これらの観測点は地震学に革命をもたらしましたが、巨大津波が生まれるプレート境界の直上にある沿岸から遠い沖合での変化には感度が落ちます。そのギャップを埋めるため、研究者たちは2019年に根室沖に3つの海底測地サイト（GNSS‑A観測点）を設置しました。各サイトは海面でのGPS類似の位置決めと海底のトランスポンダーへの音響測距を組み合わせ、数年にわたって海洋地殻のごく小さな水平変位を、水深や海洋条件の変動にもかかわらず年間数センチの精度で追跡できるようにしています。

プレート境界が固着している証拠

2019年から2024年の間に、3つの沖合観測点はいずれも沈み込む太平洋プレートとほぼ同じ方向に水平移動しました。そのうち海溝に最も近い2点は、プレート自身の速度に匹敵する速さで動いていました。この挙動は強く固着したプレート境界の典型的な兆候です：断層上の上板が静かに滑る代わりに下板とともに引きずられています。研究者らがさまざまな仮定で地殻がどのように変形するかを示す数値モデルと観測を比較したところ、海溝まで浅部が完全に固着しているモデルだけが、海溝近傍の主要観測点で見られた強い陸側への運動を再現できました。

何世紀にもわたる隠れたひずみの蓄積

この海岸に残る歴史的な津波堆積物は、非常に大きな地震が何千年にもわたって繰り返し発生してきたことを示しており、平均間隔は数百年だが大きなばらつきがあります。最も近い巨大イベントは17世紀に起きたと推定され、その規模はおよそM8.8、浅部で最大25メートルのすべりが生じたと考えられます。それ以降は、深部の区間で中規模の地震が断続的に発生した一方で、海溝近傍の浅部区間は地震ギャップになっており、定期的な地震もゆっくりとしたすべりも観察されていません。観測された海底変動を断層で蓄積しているすべり不足の速度の代理として用いると、著者らはこの浅部区間に約400年間で20.5〜30.0メートルのひずみが蓄積した可能性があると推定しており、これは17世紀の地震で放出されたすべり量に匹敵するか、上回る値です。

稀だが巨大な地震のスーパサイクル

北海道沖のパターンは、2011年東北地震以前の日本海溝沿いで観察された状況とよく似ています：深部では中規模の地震が頻発し、海溝付近はほとんど活動がなく、何世紀も隔たれたまれに非常に大きなイベントの地質学的痕跡が残る。これにより研究者たちは「巨大推進地震のスーパサイクル」という概念を提唱しており、浅部プレート界面での長期にわたる静かなひずみ蓄積が、海溝を横断する破壊的な地震と壊滅的な津波によって断続的に解放されると説明されます。新しい海底観測は、南西クリル海溝沖の浅い断層が現在固着し高ひずみ状態にあるという直接的な証拠を提供し、このスーパサイクルの見方に合致するとともに、この地域を重大な地震・津波ハザードとして扱う必要性を強調します。

今後のリスクが意味すること

沿海沿いのひずみが海溝に沿ってどのように変化するか、またどれだけ一定に蓄積してきたかなど不確実性はありますが、本研究の極端なシナリオは重く受け止めるべきものです：もし現状が17世紀以来続いているとすれば、地域は次の巨大な推進地震に近づいている可能性があります。本研究は、こうした沖合ハザードを真に理解するには陸上だけでなく海底での直接観測が不可欠であることを示しています。長期的な海底測地ネットワークを拡充し、地震観測記録や地質学的な津波証拠と統合することが、将来の予測を洗練し、次の巨大地震・津波への備えを改善するために重要となるでしょう。

引用: Tomita, F., Ohta, Y., Kido, M. et al. Seafloor geodetic evidence of slip deficit near the southwestern Kuril Trench. Commun Earth Environ 7, 274 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03297-2

キーワード: 巨大推進地震, すべり不足, クリル海溝, 海底測地学, 津波ハザード