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「南海トラフ地震はいつ起こるか?」専門家による最新研究
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「南海トラフ地震はいつ起こるか?」専門家による最新研究

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被害は東日本大震災の10倍! 首都直下地震、富士山噴火にも備えよ。/鎌田浩毅(京都大学名誉教授)×長尾年恭(東海大学客員教授)×中島淳一(東京工業大学教授)

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(左から)鎌田氏、長尾氏、中島氏

「大地変動の時代」

鎌田 最近、首都圏で大きな地震が立て続けに起きているので、不安に感じておられる方も多いでしょう。昨年10月7日に千葉県北西部を震源とするマグニチュード5.9の強い地震が起きて、東京や埼玉の一部で震度5強を観測しました。東京23区内でこのレベルの揺れが観測されたのは、11年前の東日本大震災以来のことです。

中島 あくまで体感的なものですが、ここ数年、ちょっと多いなという印象が私にもあります。ただ、この10月7日の地震は「地震の巣」と言われている場所なので、異常な現象だと心配する必要はありません。

長尾 2005年にも、ほぼ同じ深さ、場所、規模の地震が起きています。

中島 そうですね。関東地方にはいくつも地震の巣があり、そこで多くの地震が発生しています。

長尾 私が気になるのは、これまで比較的、地震が無かった場所で、また発生するようになったことです。昨年12月3日に山梨県東部で、ひさしぶりにマグニチュード5クラスの地震が起きました。この地域は3・11以降、なりをひそめていたのですが、また増えてきました。

鎌田 私は3・11を境に、地震や噴火が続く「大地変動の時代」へ日本は1000年ぶりに突入したと考えています。私たちの命を脅かす大災害がいつ起こっても不思議ではない。そこで大事になるのが科学的に正確な知識です。

長尾 同感です。私は長年、科学にもとづく地震予知に取り組んできましたが、予知の世界はアマチュアのマユツバ情報が多い(笑)。災害情報のリテラシー(理解力)がないとデマに惑わされてしまいます。

発生する日時、場所、規模を示す精度の高い地震予知は現時点で困難で、いま予知できるという人は超能力者ですよ。しかし前兆研究は進んでいるので、そうした科学的な知見を踏まえて研究を進めています。

中島 私の専門は地震学で、地震で生じる地震波を解析して、日本列島下に沈み込むプレート(固い岩盤)の形や深さ、マグマの生成場所など、日本列島下で生じる地学現象の「枠組み」について研究してきました。

鎌田 かつて私は通産省の地質調査所で英語の論文ばかり書いていた研究オタクでした。それが京大へ転じてから、噴火や地震が発生するとテレビに引っ張り出されるようになりましたが、解説しても全然、世間に理解されない。それに驚いて「科学の伝道師」の道に入りました。

いま私には首都直下地震、富士山噴火、南海トラフという喫緊の3つの大きなテーマがあります。この機会に、基本的なことから、正しい知識を解説していきましょう。

④富士山噴火も誘発

富士山噴火も誘発

知られざる海底火山の脅威

長尾 災害のニュースといえば、最近だと1月に起きたトンガ諸島の大規模な海底火山の噴火です。

鎌田 この噴火で海底地すべりが起こったようで、海底ケーブルが切れてしまったため、トンガ諸島は通信不全に陥り、大混乱が生じました。同じことは当然、日本の海底火山でも起こりえます。

長尾 日本でも海底火山の噴火が昨年8月にありました。伊豆小笠原諸島の「福徳岡ノ場」が大噴火して、沖縄や鹿児島の沿岸に大量の軽石が漂着してニュースになりましたね。

鎌田 2ヶ月後に軽石が漂着するなんて、これまで知られていなかった。私も含めて火山学者は陸上の火山を研究しているけど、海底火山が引き起こす現象は、ほとんど研究が進んでいない。

中島 そうなのです。海面が濁れば、噴火したことは海上保安庁の巡視艇などで確認できます。でも海面下で起こっていることを観測するシステムは不十分で、海底火山の噴火予測は非常に困難です。

長尾 福徳岡ノ場が噴火したときは、火山学者ですら「あれだけ大きな噴火が起きるポテンシャルがあるとは思っていなかった」と言っています。あの噴火は、桜島と大隅半島が陸続きになった大正桜島噴火に匹敵する100年に1度クラスですよ。

鎌田 大変な規模ですね。

長尾 私が強調したいのは、あのような大きな海底火山が、日本周辺の海底にはたくさんあるということです。北硫黄島や、小笠原諸島の西にある西之島の海底火山は、富士山よりも大きい。これはあまり知られていないと思います。

鎌田 数も多くて、日本には111の活火山がありますが、そのうち3割の34個が海底火山です。

中島 まだ見つかっていない海底火山も多いはずです。海水面から頭を出していれば活火山と認定されますが、出ていないものも少なくない。

鎌田 じつは日本の最後の巨大噴火は、海底で起きています。鹿児島県南方の海域で、7300年前に大噴火が起きて、南九州に火山灰と火砕流をまき散らした。住んでいた縄文人は全滅したでしょう。

中島 鬼界カルデラの噴火ですね。カルデラ噴火とは大量のマグマが一気に噴き出す巨大噴火で、そのマグマにより広大なくぼ地(カルデラ)が形成される。過去最大級のカルデラ噴火は約9万年前に熊本・阿蘇で起きたもので、九州の大部分を火砕流で覆いつくしたとされています。

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阿蘇山のカルデラ

カルデラ噴火が起きたら

鎌田 カルデラ噴火といえば、トンガの海底火山でも1000年に1回ぐらい噴火が起きています。今後、トンガでカルデラ噴火が起きたら、太平洋を往復するような大津波が発生するでしょう。

じつは日本でも1万年に1回、カルデラ噴火が起きています。最後が7300年前ですが、火山学の世界では誤差の単位が3000年だから、いつ起きてもおかしくない。

中島 私たちが火山噴火を観測するようになって100年たちますが、その間、カルデラ噴火は起きていません。だから噴火の前に、どのような前兆現象が起きて、どの程度の間、それが観測されるのか分からないのです。

鎌田 いま日本列島には心配な活火山のあるカルデラが九州に4つ、北海道に3つあります。先ほど中島さんが触れた阿蘇の噴火では、偏西風で流れた火山灰が北海道で10センチも積もっている。カルデラ噴火が起きたら、日本人は住むところがなくなるのですよ。

長尾 問題は火山のタイムスケールが、人間の時間感覚とあまりにも合わないので、危機感を持つのがどうしても難しいということです。福徳岡ノ場やトンガといった最近の例を教訓にして、恐ろしい災害は地震だけではないことを、読者の皆さんには知っておいていただきたい。

日本を潰す3つの災害

鎌田 長尾さんの言うように、地震や噴火といった現象を考えるときには、100年、1000年という単位で捉える「長尺の目」を持たなくてはいけません。「長尺の目」を持って過去の事例を検証することで、未来が予測できる。その目でみると、今後、日本を潰す3つの災害の発生が予測できます。

・首都直下地震
・富士山の大噴火
・南海トラフ巨大地震

ここからは、この3つを検証していきたいと思います。

1つ目の首都直下地震について、中島さんに解説をお願いします。

中島 わかりました。関東の特徴に触れる前に基本的なところから説明します。そもそも地震とは地下の断層がずれることで発生します。大きく分けると内陸の浅い活断層型と、海域で起きるプレート境界型の2つですが、沈み込んだプレートの中で起きる地震もあります。

鎌田 活断層は地表に露出しているものもあるので、ずれがイメージしやすいですね。

中島 プレート境界型とは、あるプレートと別のプレートが接する場所(境界)で発生する地震です。プレートには大陸プレートと海洋プレートがあって、年に数センチという速度で、海のプレートが陸のプレートの下に沈みこんでいます。その境界で2つのプレートの一部が固着して(くっついて)いると、その領域は沈み込みが妨げられるので、そこにひずみが蓄積する。それが限界まで達すると、固着していたところが割れて、一気にずれるわけです。

長尾 東日本大震災をはじめ、巨大地震はプレート境界型ですね。

中島 はい。関東地方では陸のプレートの下に、フィリピン海プレートと太平洋プレートの2つが沈みこんでいます。フィリピン海プレートが、陸のプレートと太平洋プレートの間に、ぐいぐいと入り込んでいるというイメージです。

鎌田 非常に複雑な構造です。

中島 関東の地下は、いわば地震の起こる場所が「6階建て」なんです。陸のプレートとフィリピン海プレート、太平洋プレートのそれぞれの境界3つ。それにフィリピン海プレートと太平洋プレートの中の2つ。内陸の活断層を入れたら6階建てになります。

東北や関西だと、沈み込んでいくプレートは1枚なので、陸と海のプレートの境界、海のプレートの中、活断層という「3階建て」なんですけど。

「首都直下地震」は予測できない

長尾 重要なのは、その複雑さゆえに、首都圏ではいくつもの場所で地震が起こる可能性があるということです。多くの人が勘違いしていますが、「首都直下地震」という名前の1つの地震があるわけではない。国の中央防災会議では都心西部とか横浜市直下など19の震源域を想定していて、どこで発生しても首都直下地震となるのです。

中島 そう。首都圏全域で起こりうるのです。

鎌田 その19の想定以外にも、まだ知られていない「伏在断層」というのがたくさんあります。関東平野は沖積層といって、川によって運ばれた土が全体を覆って平らになっています。その下には埋もれて、発見されていない断層がある。だから私は約4300万人が住む「首都圏は砂上の楼閣」だと言っています。

長尾 そこで地震の発生を予測できないかという問題になってきますが、関東ローム層などの堆積物が非常に厚いし、人間の住居も多いので、AIに地震の前兆パターンを認識させようにも、ノイズが多くてクリアなデータが得にくい。だから首都直下地震は最も予測が難しい。

そもそも、過去に関東地方で起きた多くの地震についても、メカニズムがよく分かっていないのです。

中島 正体が明らかになっているのは1703年の元禄関東地震や1923年の関東大震災ぐらいで、これらはプレート境界型の地震だったことが分かっています。それ以外にもマグニチュード7クラスの地震は、元禄関東地震以降に9回起こっているのですが、被害範囲などから震源位置が推測されているだけで、なぜその地震が起きたのかは解明されていません。

長尾 実はそうなのですよ。

中島 国は首都直下地震が起きる確率を「30年以内に70パーセント」と発表しているものの、これも基本的に過去の地震の発生頻度をベースにしているだけ。どこで、どういう地震が起こっているから、次はどこが危ないという根拠があるわけでもなく漠然としたものです。

鎌田 その「30年以内に70パーセント」という表現に、私は批判的です。数字としては正確かもしれないけども、確率で言われても、普通の人は行動できませんよ。

長尾 もう予測はできないと思って、備えるしかないですね。

老朽化したインフラが被災

鎌田 では、首都直下地震が起こった場合の被害はどれほどになるのでしょうか。国の想定する最大震度7の揺れが起きれば、室内にあるピアノやテレビは飛び、耐震補強されていない古い木造住宅の多くは10秒で倒壊します。しかも被害はそれだけではありません。電気、水道、ガスといったライフラインが、最悪、1週間から数週間、遮断される可能性があります。

長尾 私も、インフラ面は非常に大きな問題だと感じています。冒頭で、昨年10月に東京・埼玉で起きた震度5強の地震は2005年にも同じ場所で起きたといいましたが、昨年は前回なかったインフラのトラブルが多発しました。とくに水道管の破裂が多かった。この15年余りでインフラの老朽化が進み、被害が拡大する恐れがある。

鎌田 地震の被害もさることながら、もっと心配なのが火災です。関東大震災では「火災旋風」と言われる火の竜巻が起き、死者10万人のうち9万人は火災で亡くなりました。いまも首都圏には木造住宅が密集した地域があり、地震を生き延びても、潰れた木造家屋の火事で命を落とす可能性がある。

中島 そうですね。

鎌田 その次に怖いのが水です。東京の地下には多くの下水道がはりめぐらされていますが、それが破裂して、地下鉄や地下街に下水が流れこむと、水死者が出るでしょう。

長尾 帰宅困難者の問題もあります。災害が発生した後、帰ろうとするから混乱が起きるので、企業は社員がオフィスにとどまれるよう、積極的に対策を進めるべきです。

鎌田 何百万人もの人が一斉に移動したら密集ができる。そこで「群衆雪崩」、人間による雪崩が発生して圧死するケースも出る。

だから大災害が起きたら、4、5日は帰宅しない前提で、主要なビルには自家発電設備の設置と、水・食料・医薬品・簡易トイレの備蓄を義務づけるくらいしたほうがいい。

長尾 大賛成です。

中島 3・11は東北で発生した地震ですから、それを除くと戦後、首都圏が経験した大きな地震は1987年に起きたマグニチュード6・7の千葉県東方沖地震ぐらい。はっきり言って首都圏は大きな地震を経験したことがない。3・11の時の映像を見ると、渋谷駅などが大混乱に陥っていますが、いま想定されているマグニチュード7クラスの首都直下地震が起きれば、あの時以上の混乱になるのではと危惧しています。

⑤懸念される「群衆雪崩」

懸念される「群衆雪崩」

富士山は「スタンバイ状態」

長尾 では次に富士山の噴火について解説していきましょう。ここ20年で火山噴火のメカニズムに関する理解が根本的に変わりました。かつては、歯磨き粉のチューブをギューっとしぼるイメージでしたが。

鎌田 いまはビール瓶から泡があふれ出すイメージですね。噴火とは地下のマグマが突然、地上に噴出される現象ですが、そのマグマの中に水分が5%ほど溶けこんでいます。その水分が水蒸気になると、液体マグマ全体が膨張して、浮力が大きくなり、火道を上っていく。

富士山には地下20キロのあたりにマグマだまりがあって、いまパンパンに溜め込まれています。

長尾 富士山は平安時代から、50年~100年に1度のペースで噴火してきましたが、1707年の大規模な宝永噴火を最後に、目立った噴火は観測されていませんからね。

鎌田 そう。300年分が溜まっている状態です。いま解説したように水分が水蒸気になるのは、マグマだまりの中の圧力が下がったとき。マグマだまりの周りにひび割れが生じると、圧力が抜けて下がる。

実は東日本大震災の4日後、富士山のマグマだまりの上方、深さ14キロで地震が起きました。これによってマグマだまりの天井にひびが入った可能性がある。いま富士山は「スタンバイ状態」なんですよ。

長尾 では噴火した場合に想定される被害は何か。まず広範囲に降り積もる火山灰があります。もし宝永噴火と同規模の噴火が起きると、風向きにもよりますが神奈川県西部で10センチから30センチ、東京都心部では2センチの降灰が予想されています。1センチ以上で健康被害、10センチ以上でほぼすべての都市機能が停止すると言われています。首都圏も決して他人ごとではない。

鎌田 火山灰はタバコや炭の灰とは異なり、正体は砂状のガラスの破片。人体に入ると気管や肺を傷つけ、ぜんそくや気管支炎を悪化させるので健康被害を引き起こす。非常に細かいので、IT機器のなかに入り込むと機能障害も起こる。そうなると都市機能は壊滅です。

また溶岩流が南へ流れると、東海道新幹線、東名高速、新東名高速という日本の大動脈は寸断される。

中島 問題はどこで噴火するかでしょうね。宝永噴火は山体の南東から大量の火山灰や軽石が放出されて、江戸にも降灰があった。その前の864年の貞観噴火では北西の斜面で起こり、流れ出たマグマが山麓を広く覆いつくしました。この2つは噴火様式が大きく異なりますが、次はどんな噴火が予測されているのでしょうか。

鎌田 富士山には南東・北西方向に火口が並んでいますが、次にどこから噴き出るのかは予測できないのです。火山学の限界ですよ。しかも富士山は火山灰から溶岩流、火砕流、噴石、泥流と、あらゆるものが出る「噴火のデパート」。なにが噴出するかは、リアルタイムで追いかけながら判断するしかない。

長尾 実は、火山噴火の予知は比較的、簡単にできます。地震と違って場所が分かっているので、観測体制さえ整っていれば、前兆現象を捉えることができる。

鎌田 マグマが上がってきたら、山が膨れて傾斜がきつくなる。だから傾斜計を設置しておけば、どの方向にマグマが上がってきたか推測はできます。

長尾 ところが、その観測体制を作るのが大変なのです。いま私は「NPO法人富士山測候所を活用する会」の理事を務めており、観測点を増やそうと活動しているのですが、富士山は静岡県と山梨県、国土交通省、気象庁、あと8合目から上を所有している富士山本宮浅間大社と、管轄が入り組んでいて、交渉に手間がかかる。観測のためにドローンを飛ばすのも禁止なのですよ。それに孤立している山なので風が強くて、機材がすぐに壊れてしまう。いちばん重要な火山なのですが、こうした事情で、思うように観測網の整備が進んでいないのが実情です。

鎌田 東日本大震災のあと、富士山はスタンバイ状態ですから、観測体制を充実させないと。さらに揺らされたら噴火につながります。その引き金をひくのが、私は南海トラフ地震だと思っています。

南海トラフ地震の恐怖

長尾 そうなると巨大な災害が複合的に発生するわけです。では、その南海トラフ地震について、中島さんにメカニズムを解説してもらいましょう。

中島 はい。海底にある、海のプレートが沈み込む盆地状の地形を「トラフ」といいます。西南日本では、大陸プレートの下に、年間4センチのスピードでフィリピン海プレートが沈み込んでいます。この境界で起こるのが南海トラフ地震です。

古文書も含めて記録が残っており、600年代後期、飛鳥時代の白鳳地震から現在まで、100年~200年の間隔で発生しています。

前回の1944年の昭和東南海地震(M7.9)、1946年の昭和南海地震(M8.0)から約80年経っています。年間4センチが80年ですから、3メートル以上のひずみが溜まっていて、それが解放されたときが次の地震です。

鎌田 付け加えると、南海トラフ巨大地震には東海地震、東南海地震、南海地震と3つがあって、過去に連動して発生しています。いま中島さんが触れたように、前回は東南海地震と南海地震の組み合わせ。過去のデータから、3回に1回はこれら3つすべてが連動して巨大地震が発生することがわかっていますが、なんと次は三連動の番なのです。

長尾 マグニチュード9近い地震が起きるという想定です。

中島 南海トラフから海岸線にいたる広い範囲で、海側プレートの境界が一気に破壊されるとみられています。震源域が浅くて海岸線に近いので、津波が到達するのも早い。静岡県から西はかなり人口密度が高いので、甚大な被害が予想されます。

鎌田 津波の高さも、最大で高知県34メートル、静岡県33メートルなど、30メートルクラスが想定されています。

長尾 東日本大震災では津波が来るまで20~25分の猶予がありました。私が教えている東海大学海洋学部は静岡県の清水という場所にあるのですが、南海トラフ地震では2~3分で津波が来ます。揺れている間に津波が来るほどの早さです。

西日本大震災と呼ぶべき

鎌田 そうした揺れと津波が、静岡県から宮崎県まで太平洋ベルト一帯を襲う。東日本大震災と同じぐらいの広いエリアが被害に遭うので、私は「西日本大震災」と呼んでいます。被害額は220兆円と想定されており、これは東日本大震災の10倍、国家の税収の3倍にも上ります。

長尾 南海トラフ地震は震源域が陸地に近いので、直下型の阪神淡路大震災のように建物倒壊の恐れがあります。首都直下地震の話にもあった大規模火災も起こりえる。鎌田さんの「西日本大震災」という表現は、正鵠を射ていると思います。

鎌田 以前は死者32万人と想定されていました。最近、地震の脅威が周知されたという理由で、23万人に下げられましたが、全然、伝わっていないですよ。

長尾 下げる根拠がないですね。

鎌田 23万人でも東日本大震災の10倍ですから、人的被害も経済的な被害も、ヒトケタ違う。

長尾 そこで問題はいつ発生するかということですが、2030年から40年の間が有力視されていますね。私と鎌田さんの親分の元京大総長、尾池和夫先生は2038年説です。

鎌田 私は2035年プラスマイナス5年と唱えています。プレートにかかるストレスのため南海トラフ地震の40年ほど前から、内陸での地震が増える傾向がある。振り返ってみると、日本で内陸地震が増えてきたのは1995年の阪神淡路大震災からです。その40年後だから2035年。高知県で観測されたプレートの動きからも、そう予想できます。

私たちにできることは

中島 私は東日本大震災の時は仙台にいたので大地震の怖さを身をもって体験しました。あの地震から、まだ11年。あれほど深刻な事態が東北で起きたのに、世間の記憶が薄れてきている気がします。地震の直後は揺れたら海に近づかないとか、自宅や職場で防災グッズを備蓄するなど、強く意識していたはずです。普段から防災への意識をもって、脳内シミュレーションをやってほしい。

鎌田 それが非常に大事ですよ。

中島 私が学生たちに言うのは、「1日を3つに分けて考える」ということです。1日のうち8時間は大学にいて、夜の8時間は自宅。あとは通学やバイトですね。大学の建物は頑強なのでたぶん倒壊しない。自宅では、ベッドの近くに倒れそうな家具を絶対に置かない。それでリスクは3分の1になる。残りの時間帯は自分でコントロールできない要素も多いのですが、普段から災害を意識していればリスクは下げられます。

長尾 私が提案したいのは、夜の3時間でいいから、電気、ガス、水道を1切、使わないこと。そうすれば自分の家で、何が足りないのか発見できる。

鎌田 きたるべき災害のことを考えていると、暗い気持ちになるかもしれませんから、最後は明るいことを言って終わりにしましょう。

歴史を振り返ると、地震の活動期は、不思議と社会の変動期と重なることが多いのです。

長尾 そう。前回の南海トラフ地震は終戦直後に発生しました。

鎌田 そのとき松下幸之助や本田宗一郎などの企業家が世に出て、日本に繁栄をもたらした。さらに一つ前に起きたのは幕末で、桂小五郎や大久保利通、西郷隆盛や伊藤博文が明治維新を成し遂げましたよ。

首都直下地震も、富士山噴火も、南海トラフも必ず起きます。パスはない。でも、その後には20代、30代の若者たちが新しい日本を作り上げてくれると信じています。

(写真=iStock.com)

文藝春秋2022年4月号|南海トラフ地震はいつ起こるか?

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