研究者らは、大地震がロサンゼルスをまだ破壊していない理由を発見した

カリフォルニア州南部のサンアンドレアス断層は地震による干ばつに見舞われており、300年以上地震が発生していない。新しい研究は、地震活動の欠如が近くのソルトン海の乾燥による可能性があることを示しており、水域を補充することを目的としたプロジェクトを含む、将来の潜在的な地震誘発についての手がかりを提供します。

世界最大の断層の 1 つである長さ 800 マイルのサンアンドレアスは、カリフォルニア西部で北米プレートと太平洋プレートが出会う場所です。この断層には 3 つのセクションがありますが、ソルトン海からカリフォルニア州パークフィールドに至る南部のセクションは歴史的に最も静かであり、それは良いことではありません。蓄積されたエネルギーが放出されると、近隣の人口密集都市に壊滅的な影響を与える可能性があります。

「この断層はカリフォルニア全土で最大の地震の危険をもたらしている」と筆頭著者でサンディエゴ州立大学の博士課程候補者であるライリー・ヒル氏は述べた。「南サンアンドレアス断層はロックされたセクションであり、この断層が決裂すると…ロサンゼルス都市圏に重大な被害を引き起こすだろう。」

地震は通常、2 つのプレートが摩擦によって端でくっつき、応力が蓄積されたときに発生します。応力が摩擦力よりも大きくなると、2 つのブロックが突然互いにすり抜け、エネルギーが波となって放出され、揺れが発生することがあります。

米国地質調査所は、ロサンゼルス地域で今後 30 年間にマグニチュード 6.7 以上の地震が発生する可能性が高いと推定しています。

水曜日にネイチャー誌に掲載されたこの新しい研究は、過去1,000年間にわたる南サンアンドレアス断層沿いの地震活動を調査したものである。断層付近の岩石から現地データを収集したヒル氏らは、地震が約180年ごと、40年ごとに発生し、近くにある古代のカウィラ湖の水位の高さと一致していることを発見した。

「これまでの地震が180年、プラスマイナス40年ごとに起きていたとしたら、なぜ300年間も地震が起こらないのでしょうか?」ヒルは尋ねた。「これには、多くの科学者が長年頭を悩ませてきました。この断層の歴史と、過去に何が破壊を引き起こしたのかを理解することは、将来何が起こるかを理解するのに役立ちます。」

研究チームは、満杯の湖が断層にどのような影響を与えるかをシミュレートするコンピューターモデルを作成した。彼らは、カウィラ湖の水位が高いことが、2つの側面で断層に沿った活動を促進していることを発見した。まず、湖の水の重みで湖の下の地殻が曲がり、プレートのロックが解除され、プレートがあまり接触しなくなります。湖の水はまた、その下の地殻の亀裂や細孔にも浸透し、断層内の流体の圧力を高め、プレートの結合をさらに解きました。

このシナリオをエアホッケーのゲームをプレイするようなものだとヒル氏は言います。空気がないと、摩擦力によって 2 つの貼り付いた構造プレートが一緒に保持される場合と同じように、パックはテーブル上で簡単に滑りません。空気（または湖の水）を加えると、緊張が緩和され、両者がすれ違っやすくなります。

「湖の荷重による応力率と観測された地震の可能性との相関関係は驚くべきものである」と、この研究には関与していないウィーン大学の地球物理学者ゲッツ・ボーケルマン氏は電子メールで書いている。「もしこれが成り立つなら、これは非常に重要なことになるだろう。」

ボーケルマン教授は、この地域での初期の研究では異なる結論に達しているため、おそらくこの研究後には議論が起こるだろうが、このメカニズムは「かなりもっともらしい」と考えていると述べた。この新しい研究は、カウイラ湖からの影響はここで見られるほど重大ではないとし、ソルトン湖内の二次断層が追加の応力の要因であると見なした以前の研究に対抗するものである。

「私たちの研究は、この湖だけでも南サンアンドレアス断層での現象、そして大規模な現象を引き起こすのに十分であることを示しています」とヒル氏は述べた。「これは、自然または人為による水文学的負荷が存在するほとんどどこにでも当てはまります。」

ヒル氏は、水による追加ストレスが地震の誘発に関与した他の地域も指摘している。 2008 年に中国で発生したマグニチュード 7.9 の汶川地震は、紫坪埔ダムの貯水に関連していました。水位の変化は、死海の歴史的な地震にも関連しています。

しかし、現在のソルトン海の変化が地震を引き起こす可能性はあるでしょうか? 多分。

良いニュースは、ソルトン海が古代のカウイラ湖の規模に戻る可能性は「ありがたいことに事実上不可能だ」ということだ、とヒル氏は語った。カウィラ湖は現在のソルトン湖の約 32 倍の大きさで、コロラド川からも水が供給されていました。現在、干ばつと過剰配分のため、コロラド川はソルトン海にこれほど多くの水を供給することができていない、と同氏は述べた。

しかし、悪いニュースは、ヒルと彼の同僚が、ストレスを加える可能性があるのは必ずしも水量ではなく、湖が満たされる可能性がある速度であることに気づいたことです。これは、気候変動と有毒粉塵地域の影響をますます受けているソルトン海の修復と埋め立ての可能性を計画しているため、問題となっている。

「湖の埋め立て量を突然急速に増やすと、実際に地震活動を刺激する可能性がある」とヒル氏は述べた。「この断層に非常に多くのストレスが蓄積していることはすでにわかっているので、それはこの地域にとって本当に悪いことになるでしょう。」