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南琉琉球列列島は過去2400年年間に約150〜～400年年周期で津波被害が発⽣生  -‐‑‒  AORIなど
デイビー⽇日⾼高 　[2013/08/14]

東京⼤大学と東北北⼤大学は8⽉月9⽇日、南琉琉球列列島の海岸に多数存在するサンゴの化⽯石である「津波⽯石」の放射性炭素年年代測定を⾏行行って同地域における過去の津波発⽣生時期を推定し、同地域では約150〜～400年年の周期で過去2400年年間にわたって建物や⼈人的被害をもたらす規模の津波が発⽣生していることを明らかにしたと共同で発表した。
成果は、東⼤大⼤大学院  新領領域創成科学研究科⼤大学院⽣生の荒岡⼤大輔⽒氏、東⼤大⼤大気海洋研究所(AORI)の横⼭山祐典准教授、同・川幡穂⾼高教授、東北北⼤大  災害科学国際研究所の後藤和久准教授らの研究チームによるもの。研究の詳細な内容は、6⽉月20⽇日付けで「Geology」オンライン版に掲載済みだ。
2011年年の東北北地⽅方太平洋沖地震津波以降降、過去の津波がどのくらいの規模、周期で発⽣生したかを把握することは急務となっており、将来の津波災害予測や防災計画を練る上で重要だ。南琉琉球列列島は1771年年に発⽣生した「明和津波」と呼ばれる⼤大津波を経験している。この津波の最⼤大波⾼高は約30mに達し、この地域で1万2000⼈人を超える犠牲者を出したことが知られており、これは2011年年の東北北地⽅方太平洋沖地震津波に匹敵する規模だ。しかし、同地域では明和津波以前の津波災害記録はほとんど残っておらず、また過去の津波発⽣生時期を推定する上で有効な、地層中の津波堆積物を調査するのに適した⼟土地も少ないため、別の地質記録を探す必要があったのである。
2004年年に発⽣生したインド洋⼤大津波以来、津波⽯石の存在が世界中で認識識されるようになったことから、今回の研究でも南琉琉球列列島の海岸に広く分布している、過去の津波で打ち上げられたと考えられている津波⽯石が着⽬目された(画像1・2)。今までにも、津波⽯石を⽤用いて過去の津波発⽣生時期を推定した研究はあったが、試料料選定⽅方法の問題や、年年代測定の測定精度度の問題から、津波再来周期を推定するまでには⾄至っていなかった。

画像1(左):⽯石垣島東海岸の津波⽯石群。画像2:「バリ⽯石」と呼ばれるハマサンゴの津波⽯石。今回の研究結果から、1771年年に発⽣生した明和津波で打ち上げられたことがわかった。津波で打ち上げられた単⼀一群体のサンゴとしては世界最⼤大のものである

そのため今回の研究では、津波由来の津波⽯石と台⾵風由来の台⾵風⽯石が地理理的分布の違いから区別可能なことを利利⽤用して、津波⽯石由来のもののみを選定すると共に、津波⽯石の中でも「ハマサンゴ種」の津波⽯石に限定した。ハマサンゴは過去の⾼高波で打ち上がった際にその表⾯面の成⻑⾧長が⽌止まるため、津波⽯石ハマサンゴの新鮮な表⾯面を採取し年年代を測定することで、津波⽯石が打ち上がった年年代、つまり過去の津波の発⽣生時期を正確に決定できることがわかっているというわけだ。
また、これまでの放射性炭素年年代における測定精度度では、津波発⽣生時期の特定は困難だった。放射性炭素年年代測定は、化⽯石などの試料料に含まれる炭素(12C)の放射性同位体である「14C」の量量を計測することで、その試料料が⽣生存していた年年代を測定するという仕組みだ。活動中の⽣生物は⾷食物や光合成を介して14Cを含んだ炭素を体内に取り込むが、死後は当然ながら14Cも含むあらゆる元素が取り込まれなくなり、体内の14Cの濃度度が薄くなっていく(14Cは5730年年でβ崩壊して窒素14になるため)。そのため、試料料中の炭素14Cの量量を調べることで、その⽣生物の⽣生存年年代がわかるというわけだ。
しかし、放射性炭素年年代測定は誤差が⼤大きいという問題がある。それでも、⼤大量量の津波⽯石を測定して年年代結果を統計学的に処理理すれば津波発⽣生時期を推定できる可能性があることから、今回の研究では宮古・⼋八重⼭山列列島から上記の津波⽯石の条件を満たす100個以上の津波⽯石試料料が採取され(画像3)、放射性炭素を⽤用いた年年代測定が⾏行行われた。

画像3。今回の研究で津波⽯石試料料が採取された島々

解析の結果、宮古・⼋八重⼭山列列島では過去2400年年間にわたって、約150〜～400年年の周期で津波⽯石を打ち上げるような津波が発⽣生していることがわかったのである(画像4・5)。また、⽯石垣島東岸にはハマサンゴの津波⽯石の内、「バリ⽯石」と呼ばれる直径9mの巨⼤大な津波⽯石があり(画像2)、年年代測定の結果から1771年年の明和津波で打ち上げられたことがわかった。これは、単⼀一群体のサンゴとしては世界で最も⼤大きい津波⽯石になる。
また、バリ⽯石の⼤大きさから過去700年年間で1771年年の明和津波が最も規模の⼤大きな津波であったことも判明。過去のほかの津波についても、
今回選定した津波⽯石の⼤大きさを考慮すると、建物や⼈人的被害をもたらすのに⼗十分な規模であることが、数値計算から明らかになった。

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2013/08/18 7:59

南琉球列島は過去2400年間に約150〜400年周期で...

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画像4(左):⼤大量量の津波⽯石の放射性炭素年年代測定結果を年年代順に並べたもの。画像5:
画像4の結果を統計的に解析することで得た確率率率分布密度度の総和曲線。この曲線のピーク部分は津波が発⽣生した時期を⽰示唆している。実際に、古⽂文書に記載されている1771年年の明和津波および1625年年の原因不不明の⾼高波が検出できているのがわかる

これまで、津波⽯石を⽤用いて津波のリスク評価を⾏行行った研究はほとんどない。今回の成果は、津波⽯石を⽤用いて津波再来周期が初めて推定された形だ。地層中の津波堆積物調査に適した⼟土地が限られた地域でも、津波⽯石を選定し⼤大量量の年年代測定結果を解析することで、津波履履歴研究が可能ということが証明されたのである。また、明和津波を経験した同地域の津波⽯石は、その津波の規模を象徴する重要な地質記録だ。そのため、バリ⽯石のような巨⼤大津波⽯石は防災教育にも有⽤用なシンボルであるといえるという。
ただし、個々の津波の正確な年年代を推定するためには、より⼤大量量の、かつ精度度の⾼高い年年代測定結果が必要だとする。そこでAORIは、2013年年に⽇日本初の放射性炭素年年代測定⽤用の「シングルステージ加速器質量量分析計」を導⼊入した(画像6・7)。また、AORIの横⼭山准教授⾃自⾝身の研究室でも、放射性炭素年年代測定法よりもさらに精度度が数倍も⾼高い測定法として、ウラン系列列核種を⽤用いた年年代測定法を「⾼高分解能型誘導結合プラズマ質量量分析装置(ELEMENT-‐‑‒XR)」を⽤用いて開発中だ。
今後は、このような次世代型の分析装置を⽤用いて、より正確な過去の津波発⽣生時期や津波再来周期の推定を⾏行行っていくことが必要であり、その結果として同地域の将来の津波災害予測や防災計画においても重要な情報を提供することが可能になるとしている。

画像6・7:AORIに導⼊入された、放射性炭素年年代測定⽤用のシングルステージ加速器質
量量分析計

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