アメリカの地震学者による最新の研究によると、約1,200キロメートルのサンアンドレアス断層とその南側に隣接するサンジャシント断層は現在「臨界応力」状態にあり、累積圧力は過去1000年で最高レベルに達しており、アメリカ西海岸で強い地震が発生する可能性が大幅に高まっている。研究チームは、２つの大きな断層の交差点に位置するカホン峠が「地震ゲート」の役割を果たしている可能性があると指摘した。ひとたび開放されれば、2つの主要な断層にわたって大規模な破壊現象が引き起こされ、ロサンゼルスやサンバーナーディーノなどの人口密集地域に深刻な脅威をもたらすことになる。

ハワイ大学マノア校の地球科学者が主導したこの研究は、物理シミュレーションと数千年にわたる過去の地震データを使用して、サンアンドレアス断層系とサンジャシント断層系、およびカホン峠地域の応力の進化を再構築した。論文の筆頭著者でハワイ大学地球物理・惑星学研究所の研究員であるリリアン・ブルクハルト氏は、多くの断層部分の応力レベルは現在、過去千年間で記録された最高値に近いかそれを超えており、これはこの地域が「2つの大きな断層を突き抜けるような大地震が発生する可能性がある」ことを意味すると述べた。

この研究は、大地震の連鎖破壊におけるカホン峠の制御的役割を説明するために「耐震ゲート」という重要な概念を提案した。 2 つの断層の応力レベルが大きく異なる場合、この「ゲート」により、地震による破壊が一方の断層からもう一方の断層に伝わるのを防ぐことができます。 2 つの断層の応力高さが近く、両方が高い状態にある場合、「ゲート」が「開く」可能性が高く、地震イベントが 2 つの断層に沿って継続的に拡大し、広範囲をカバーする強い地震が形成されます。ブルクハルト氏は、地域全体の応力は現在歴史的に最高に達しており、この区間で最後に大規模な破壊が発生してから160年以上が経過しており、システム全体はすでに「臨界負荷状態」にあると指摘した。

サンアンドレアス断層は、太平洋プレートと北アメリカプレートの接合点です。その長さは約750マイル（約1,200キロメートル）で、断層面は地表から約16キロメートル下に埋まっています。北米最大かつ代表的な活断層の一つです。カリフォルニアでは、この主断層から小さな断層が合流したり分岐したりするが、その中でも南カリフォルニアのサンジャシント断層は重要な分岐である。プレートの相対移動速度は、年間約 1 ～ 2 インチ (約 2.5 ～ 5 センチメートル) です。プレート境界で「スタック」現象が発生すると、局所的な応力が蓄積し続け、ある瞬間に応力が突然解放され、強い地震が発生します。これは、この領域で繰り返し発生する基本的な物理プロセスです。

対照的に、一部の断層帯は長期にわたってゆっくりとした「上昇」を示し、頻繁な小規模地震を通じてエネルギーを放出し続けるため、同規模のエネルギーを蓄積することが困難です。たとえば、台湾東部のミルン断層帯に沿ったユーラシアプレートとフィリピン海プレートの間の摩擦は、毎年数百回の有感地震を引き起こす可能性があります。ほとんどの地震のマグニチュードは 3.0 ～ 5.0 であり、より大きな地震は比較的まれです。花蓮県のような地震の多い地域に住む住民にとって、頻繁な揺れは慣れにくいものですが、地震エネルギーの放出パターンの観点から見ると、この「頻繁に地震はあるが大地震ではない」という状態は、実は「超巨大地震」の発生確率をある程度下げるものなのです。しかし、サンアンドレアス断層の一部の地域では、こうした持続的な放出が長期にわたって行われていないため、巨大なエネルギーが深部に静かに蓄積しており、「大地震」が発生する可能性が徐々に高まっている。

歴史的記録によると、1857 年にサンアンドレアス断層の南部で大規模な破壊が発生し、カリフォルニア史上最大の地震イベントの 1 つである有名なフォート テジョン地震が発生しました。以来、当該地域では同規模の完全な断層破壊は160年近く発生していない。多くの科学機関や地震学者の合意によれば、いわゆる「大きな地震」はもはや「来るかどうか」という問題ではなく、「いつ」起こるかという問題にすぎない。

それでも研究チームは、現在の研究は地震がいつ発生するかを具体的に予測するものではないと強調する。ブルクハルト氏は、今回使用された物理モデルと長期系列データ分析は、正確な時刻予測を与えるのではなく、地震リスク評価と災害管理のためのより洗練された定量的基礎を提供することを目的としていると述べた。同氏は、こうした研究は国内および世界規模の地震災害研究の重要な部分を占めており、政府や都市管理者が何百万人もの人々が直面する実際のリスクの範囲を理解するのに役立つと指摘した。

研究者らは、現時点で下せる明確な判断は、サンアンドレアスとその周囲の断層系が「臨界応力」状態にあり、将来起こり得る破壊シナリオは不確実だが、潜在的な被害の範囲と強度を過小評価することはできないと指摘した。このタイプの物理ベースのモデルを通じて、研究者は起こり得るさまざまな地震シナリオをより明確に描写することができ、地震リスク評価、インフラ建設基準、緊急計画策定のための科学的参考資料を提供します。関連する研究結果は、Journal of Geophysical Research: Solid Earth に掲載されています。この論文はハワイ大学のチームによって書かれました。カリフォルニアの「臨界断層」状態の研究は、国際地震学コミュニティからも幅広い注目を集めている。