科学者は、一定の間隔で発生する可能性のある大地震を「大きな地震」と表現します。
日本、モロッコ、トルコで最近発生した致命的な地震は、測定ツールが改良されているにもかかわらず、科学がこれらの複雑な現象を予測するためにさらに努力する必要があることを思い出させます。
2023年2月6日、トルコとシリアで2つの地震が発生し、5万人以上が死亡、数千の建物が倒壊した。
あるいは、1923 年 9 月 1 日に日本で起きた恐ろしい地震により、200 万人が家を失い、14 万 2,000 人が死亡しました。 100年後、東京は次の「大きな出来事」を待ちながら警戒を続けなければならない。
気象庁の調査によると、30年以内に大地震が発生する確率は70%。 米国カリフォルニア州でも懸念がある。 特に、1906 年に最後に大地震が発生したサンフランシスコ周辺の地域。
米国地質調査所 (USGS) によると、このような災害はおよそ 200 年ごとに発生します。 しかし、USGS は、今後 30 年間にカテゴリー 7 の事象が発生する確率は 67% であると推定しています。
これらの現象の起源の解明は、プレート テクトニクスの発見に遡り、半世紀以上も遡ります。 それは地球の外側の部分であるリソスフェアであり、相互に移動するプレートで構成されています。
日本とカリフォルニアでは、これらの地域が多くのプレートの境界上にあるため、地震が頻繁に発生します。
摩擦によりこれらのプレートは動くことができず、蓄積されたエネルギーによって通常は既存の断層に沿って破壊が引き起こされるまで、プレートは動かなくなりました。
その後、エネルギーは地震波の形で放出され、地震とも呼ばれます。
英国オックスフォード大学の地殻学教授リチャード・ウォーカーは次のように説明しています。「地震の後、ほとんどの断層は閉じます。 その後、次の地震が発生するまで応力が増加し始めます。これが、私たちが地震サイクルについて話す理由です。
地震予知のための新技術
過去のデータは、地震の頻度を分析し、地震の危険性を評価するために重要です。
過去 30 年間にわたり、衛星計測器は地震学の世界に革命をもたらしてきました。 GPS データとレーダー干渉法 (InSAR) のおかげで、科学者は断層周辺のプレートの動きと地殻変動をミリメートル単位の精度で追跡できます。
地震リスクの適切な指標となる断層内の累積機械的応力を評価するために、ますます正確なデータにアクセスできるようになりました。
これらの技術により、1999 年に日本で初めて観測された予期せぬ現象であるスロー地震を検出することもできました。
米国ワシントン大学の地震学者ハロルド・トービン氏は、「これは通常の地震と同じタイプの動きだが、数日から数週間にわたって起こり、危険な地震波は発生しない。何が危険なのか?」と述べた。
そこで科学者たちは、断層上の摩擦を制御するものは何か?という新たな疑問を投げかけました。 時々壊れたり、ゆっくり滑ったりするのはなぜですか?
このメカニズムを理解するために、地質学者は断層を深く掘り下げ、岩石サンプルを収集し、ひずみを直接測定します。
その結果、ほとんどの地震は、ほとんどの応力が集中する構造プレートの境界で発生することがわかりました。 最も強い地震は、沈み込み帯を特徴とする環太平洋火山帯で発生します。
それほど一般的ではありませんが、特に古くて未発見の断層が存在する場所では、地震がプレート内で発生することもあります。
ハロルド・トービンは次のように付け加えています。「断層は必ずしも表面に明らかな兆候を示すわけではありません。 しかし、地球の地形を詳細に測定できる航空レーザーリモートセンシング手法であるライダーのおかげで、小さな新たな誤差が発見されました。」
「ライダー技術を使えば、植生を透視して存在を知らなかった変動を検出できるようになります」と地震学者は驚嘆しました。
2022年、韓国の研究者が森の真ん中で未知の断層を発見した。
さらに、地震学者は過去の地震の強さを評価して、危険な地域をより正確に特定します。
リヒタースケールは今でも一般の人々に知られていますが、科学界では 1970 年以降使用されなくなり、放出されたエネルギー量の普遍的な尺度であるマグニチュードの概念に取って代わられました。
「強度は対数スケールで測定されます。 マグニチュード 8 の地震は、マグニチュード 7 の地震よりも 10 倍強い地震波を発生させ、より多くのエネルギーを放出します」とハロルド・トービンは説明します。 30回。
マグニチュード6以上の地震は建物に重大な被害を与える可能性があります。 そしてマグニチュード 8 では、放出されるエネルギーは 900 倍になります。」
しかし、この測定は地震の破壊的な性質を予測するにはまだ十分ではなく、科学者は地域の地質、震源からの距離、地震が発生する震源の深さを考慮する必要があります。
このデータは地震の規模を決定するのに役立ちます。 地震の震源に近づくほど、揺れはより強くなり、より危険になります。
リチャード・ウォーカー氏は次のように強調しています。「地震波は高周波で最も破壊的ですが、移動距離に応じてすぐに消えます。 より深い地震では、震源に到達する前に大量のエネルギーが減少します。」
たとえば、2023年9月にモロッコで発生した地震の震源地は、非常に浅いと考えられる深さ18kmで、震源地はマラケシュで最も人口の多い都市の1つであるマラケシュから71kmでした。
したがって、そこでの地震の強度は非常に強く、それがこれほど大きな被害をもたらした理由です。
余震は壊滅的な結果をもたらす可能性もあります
さらに、余震、つまり二次地震を伴うと、地震はさらに壊滅的なものになる可能性があります。
これらは、地震の揺れによって断層の隣接部分に応力が伝わり、さらなる地震を引き起こすときに発生します。
これは2023年2月にトルコとシリアで起きた。 マグニチュード 7.8 の本震の数分後にマグニチュード 7.5 の余震が発生しました。
津波の早期発見を加速する
沿岸国で地震が発生すると、高さ 30 メートル以上に達する一連の波が発生することがあります。 これは最も破壊的な自然災害の 1 つです。
アメリカの地質学者が2022年に発表した研究によると、津波の80%は地震が原因だという。 しかし、水中の地滑りや火山の噴火によって引き起こされることもあります。
津波は主に浅い海にある沈み込み帯で発生します。 2004 年のインド洋津波 (死者数 23 万人) と 2011 年の日本の津波 (死者数 22,000 人) 以来、科学界はこれらの災害の影響を軽減するために研究を動員してきました。
災害を早期に発見するためのこうした戦略は、特にデータ処理の進歩のおかげで、近年進化してきました。
例えば日本は、沖合の海底に大規模な圧力計ネットワークを設置している。
デジタル モデルはこのデータをリアルタイムで分析し、津波の脅威を迅速に特定できます。これは、地域社会に避難する時間を与える貴重な情報です。