Can the water carried into the Earth's interior by plate subduction return to its surface by earthquakes?

2024 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 23K20894
• Project/Area Number (Other): 21H01187 (2021-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2021-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Tanaka Yoshiyuki 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90508350)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: スロー地震 / 重力 / プレート沈み込み帯 / 地殻流体

Outline of Final Research Achievements

The water cycle is one of the key concepts for understanding Earth's evolutionary processes. While the subduction of oceanic plates constitutes a part of this cycle, the behavior of water once it is transported into the Earth's interior remains incompletely understood. In this study, we quantitatively demonstrate, based on precise gravity measurements, that water supplied to the mantle through dehydration reactions of subducting plates can migrate to shallow portions of the plate boundary in association with phenomena such as slow slip events along the Nankai Trough and the large earthquakes in the Noto Peninsula.

Free Research Field

測地学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地震発生域における水の様態は、地震学・地質学において、もっとも注目されているテーマの１つである。本研究は、水の移動という既存の研究手法で得ることが困難な情報を、重力の時間変化の観測に基づいて得ることを可能にしたものである。一般に、水が蓄積されるほど地震は起きやすくなる。将来的には、重力観測によって水の蓄積、解放過程を明らかにすることで地震発生が差し迫っているリスクを評価することが可能になる。