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サンゴマイクロアトールに基づく琉球海溝の巨大地震履歴の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H01167
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17030:地球人間圏科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

佐竹 健治  東京大学, 地震研究所, 教授 (20178685)

研究分担者 中村 衛  琉球大学, 理学部, 教授 (60295293)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード地震 / 琉球海溝 / 地殻変動 / サンゴ / マイクロアトール / サンゴマイクロアトール / 海水準変動 / 石垣島 / 与那国島
研究開始時の研究の概要

琉球海溝では大地震の発生が歴史的には知られていないが,時間スケールが数千年~十万年の地形学データと数年~数十年程度の地球物理学観測データのギャップを埋めるべく,サンゴのマイクロアトールの形状測定や年輪分析とから,過去数百年~数千年の海水面変動を年単位で復元する.気候変動や沖縄トラフ拡大の時間変化などの影響を検討した上で,海面変化を説明できるプレート間地震の断層モデルを構築する.さらに,それに基づいた津波シミュレーションを実施,南西諸島沿岸における津波の高さを推定し,巨礫を含む津波堆積物データと比較・検討する.

研究実績の概要

2021年に石垣島名蔵で採取した化石マイクロアトール8個体について、年代測定を行い、過去の海面変動を推定した。過去の海面変動変化から、気候変動と地震による地殻変動によるものを分離する方法を検討した。その結果、地殻変動の可能性がある急激な海面変化が5~4千年前及び3~2千年前に集中していることが明らかになり、巨大地震のスーパーサイクルの可能性があることがわかった。
2018年までに八重山諸島(宮古島、伊良部島、石垣島、西表島、波照間島)で採取した現生のマイクロアトールに基づく20世紀の海面変動曲線及びそれがスロー地震と関連している可能性について、論文として出版した。
地形学的に見た隆起速度と測地学的に見た与那国島の隆起速度の矛盾を解決するため、与那国島内でサンゴマイクロアトールの形状を計測し、最近数十年間の上下変動を調べた。その結果、島内の現生マイクロアトールはいずれも頂面がほぼフラットであり、周辺部で高さが緩やかに低くなるハット型の形状をしていることが明らかになった。マイクロアトールの形状から、与那国島は最近約10 cm隆起したと推定した。隆起の開始時期は、与那国島直下で発生したアフタースリップの開始時期(2002年)に近い。また、隆起する以前の上下地殻変動は小さかった可能性がある。これらのことから、与那国島で測地学的に観測された大きな隆起速度の要因として、アフタースリップが関与している可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

過去の海水準変動曲線を構築したが、気候変動的な要因と地殻変動的な要因とを分離するのが困難であったことから、研究のまとめが予定通りできなかった。

今後の研究の推進方策

2023年度までの予定であった研究期間を2024年度まで延長し、研究のまとめ・論文投稿を行う。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Universite de La Rochelle/Universite de Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ地球物理学研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent relative sea‐level changes recorded by coral microatolls in Southern Ryukyus islands, Japan: IMPLICATION FOR THE SEISMIC CYCLE OF THE MEGATHRUST.2022

    • 著者名/発表者名
      Debaecker S.、Feuillet N.、Satake K.、Sowa K.、Yamada M.、Watanabe A.、Saiki A.、Saurel J.‐M.、Nakamura M.、Occhipinti G.、Yu T.‐L.、Shen C.‐C.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: - 号: 6 ページ: 1-33

    • DOI

      10.1029/2022gc010587

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 古地震調査のためのサンゴのマイクロアトールによる海面変動復元2022

    • 著者名/発表者名
      佐竹健治・岨康輝
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 54 ページ: 430-435

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 与那国島のマイクロアトールからみた最近数十年間の与那国島の地殻変動2024

    • 著者名/発表者名
      中村衛・安部祐志
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2024年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] From Holocene relative sea-level changes to seismic supercycles : the case of Ishigaki in the southern Ryukyus, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Debaecker, S., Feuillet, N., Satake,, K., 他10名.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2024年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Towards a numerical method to study the sea-level variations from coral microatolls2024

    • 著者名/発表者名
      Debaecker, S., Karpytchev, M., Becker, M., Feuillet, N., and Satake, K.
    • 学会等名
      EGU (European Geosciences Union) meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vers l’evaluation du niveau marin a partir de l’analyse de microatolls coralliens2024

    • 著者名/発表者名
      Debaecker, S., Karpytchev, M., Becker, M., Feuillet, N., and Satake, K.
    • 学会等名
      Geodesy & Geophysics conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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