1Maselli V, Oppo D, Moore AL, Gusman AR, Mtelela C, Iacopini D, Taviani M, Mjema E,

2Mulaya E, Che M, Tomioka AL, Mshiu E, Ortiz JD (2020) Geology, 48(8), 808–813.

3A 1000-yr-old tsunami in the Indian Ocean points to greater risk for East Africa

45

東アフリカに大きなリスクをもたらしたインド洋で発生した 1000 年前の津波

678概要
2004 年 12 月に発生したスマトラ沖地震津波は，過去の類似の津波を発見し，このよう9な致命的な自然災害の再発間隔を定量化するという，前例のない研究を促すこととなっ10た．しかし，この取り組みは，主にインド洋の北部と東部の海岸線，つまり津波で最も大11

きな被害を受けた津波の波源域に集中している．インド洋西部の海岸線に沿った津波の再12発性を定量化する研究は行われておらず，東アフリカの津波リスクを過小評価することに13つながっている．ここでは，我々は，タンザニアの海岸沿いにあるスワヒリ語族の古代集

14

落の遺跡にある 1000 年前の砂層を記述する．堆積相，粒度分布，動物群集は，この砂層15の堆積した原因として最も可能性が高いのは津波であることを示す．タンザニアの津波

16は，東インド洋沿岸で発見された類似の堆積物と同時代のものである．津波波動伝播の数

17値シミュレーションにより，スマトラ-アンダマン沈み込み帯の大規模破壊によって発生し18た巨大地震が津波の波源である可能性が高いことが示された．我々の結果は，遠隔津波が19

インド洋西部の沿岸社会にとって深刻な脅威であることを示す証拠であり，東アフリカに20おける将来の津波ハザードとリスク評価への示唆となるものである．

21
22

はじめに

23

2004 年 12 月に発生したスマトラ島沖地震津波は，近現代で最も大きな被害をもたらし24た遠隔津波(テレツナミ)(発生地から 1000km 以上離れた地域を伝わる津波)であった．津

25

波は東アフリカの遠距離を襲い，特にアフリカの角と呼ばれる地域では津波の規模が大き26

く，数百人の死者が出たと報告されている(Fritz and Borrero, 2006; Okal et al, 2009)．ソ

27

マリア，ケニア，タンザニアの沿岸に到達した津波は，大潮の日の干潮時に記録された28(Obura, 2006)．迅速な対応による現地調査により，沿岸の様々な場所で最大遡上高と流れ29の深さの定量化，および津波堆積物の特徴の把握が可能となった(Bahlburg and Weiss,

30

2006; Fritz and Borrero, 2006; Okal et al., 2009)．数値シミュレーションによると，東アフ

31

リカの海岸線はマクランとスマトラ-アンダマン沈み込み帯で起きる巨大地震によって生み32出された遠隔津波の経路上にあるが(Okal and Synolakis, 2008)，海底地滑りによって局所133的に発生する津波の影響も受ける可能性がある．ここでは，我々は，東アフリカの海岸線

34に沿って確認された最初の完新世の津波堆積物，および人骨を含む数少ない記録について

35

述べる．マクラン沈み込み帯とスマトラ・アンダマン沈み込み帯に沿った異なる破壊をシ36

ミュレーションすることによって，東アフリカの主要な沿岸都市における最大津波波高を37評価し，一方，潮位の違いに考慮した浸水範囲を推定した．

38
39

結果

40

研究地域

41

調査地域はタンザニアのパンガニ湾の南岸に位置し(図 1)，Mjema (2018)が古代スワヒ

42

リ人の海洋コミュニティを発見し，その考古学的意義を述べているところである．パンガ

43

ニ川がインド洋に注ぐ漏斗状の河口(最大水深 8m，大潮の干満差 4.5m)である(図 1)．フ

44

ィールドは，炭酸塩でできた高まりの Bweni Escarpment の先端部にある，幅 400 m の河45

口とマングローブ沼の堆積物である(図 1C と図 1D)．2016 年から 2017 年にかけて，ダ46

ルエスサラーム大学海洋科学研究所の別プロジェクトとして，養殖研究のために海産魚類47を入れる 7 つの池が掘られ(補足資料のセクション S1 参照)，掘り出された堆積物(堆積相484，アントロソル：図 2)は図 1D に見られるように，池の横に盛られ，高まりとなってい49る．本研究の現地作業期間中(2017 年 6 月，7 月)に，池の側面に沿って 29 のピットと深50

さ約 1m のトレンチを 2 つ掘った(図 1D，2)．

51525354

堆積物と古環境
現地観察，粒度分析，放射性炭素年代測定，古生物学的証拠を統合して，3 つの堆積相を識別した(図 2，補足資料のセクション S2〜S4)．

55

堆積相 1 は層序ログの下部に観察された．下位の堆積物との境界は採取されていない

56

が，堆積相 1 の上面は陸側に向かって徐々に浅くなっている(図 2)．堆積相 1 は，塊状の57

細粒砂からなり，まれに厚さ数 cm でより粗粒の堆積物からなる層を挟み，その層は植物58片を含む．堆積相１は全体的に化石を産出せず，まれにスブリニドなどの陸生の小型軟体59動物を産する(図 2)．河口性の動物群を含まないことから，堆積相１は河川堆積物と解釈60され，潮汐の影響を受ける所よりも高いところにある河岸段丘であろう．

61

堆積相 2 は，調査地域の大部分で見られ，河川堆積物の上に堆積していた．泥質砂から62なり，陸生動物や河口性動物やマングローブの植物片を豊富に含む(図 2)．堆積相 2 は，63

土器片や首飾りなどの考古学的遺物を含む．堆積相 2 は，Mjema(2018)にも記載されてい64るように，スワヒリ人の海洋コミュニティーの定住を受け入れた沼地-マングローブ低地で265ある．

66

堆積相 3 は連続する砂の薄い層で，基底は侵食面である．この砂層は調査地域の全域で67見られ，主にマングローブ堆積物内に堆積しているが，層序区分 1 の北西部では河川堆積68物内に見られる(図 2)．堆積相３は，細粒から粗粒の砂からなり，淘汰度は低いものから69高いものがあり，しばしば Bweni Escarpment に由来する現在の海岸に見られる炭酸塩の70

小礫を含む(図 2)．堆積相３は堆積構造を欠き，砂は一般的に塊状で，場所によっては上71

方細粒化傾向が見られる．植物片は陸側，主に堆積物上部付近と Bweni Escarpment に向72かって観察される．全体の厚さは側方方向では 30 cm から 5 cm 未満の間で変化する．セ73

クション 1 では堆積物は陸側に薄くなり，パンガニ川から最も遠いセクション 2 では厚さ74がより多様である(図 2)．堆積相３は，陸，河口，海の生息場所からの無脊椎動物(主に軟75体動物と有孔虫)と脊椎動物(魚類，げっ歯類，鳥類，両生類：セクション S4)の混合群集

76で特徴づけられる．堆積相 3 は，Mjema (2018)の地層 5 に相当し，堆積物から出土した土77器片に見られる装飾から確認されるように，初期スワヒリ海洋社会に属する考古学的遺物78を含んでいる(図 2)．海洋動物の一部は大型の軟体動物で，初期のスワヒリ人が食用

79(Saccostrea, Isognomon)や装飾用(Monetaria, Polinices)に採取していたと思われる．一80

方，より小型の軟体動物や微化石は，海洋や河口から陸へ向かっての堆積物輸送プロセス

81によって解釈されている．ほぼ完全な人骨の出土が，Mjema (2018)により初めて報告され82た．新しい骨格，分離した骨，および骨片は，サイト全体の砂シートに遍在し，その出土83の頻度は Bweni Escarpment の近くで増加することがこの調査で判明した．新たに発見さ84れた人骨は，Mays (2010)に従って，骨端閉鎖の程度，歯の形成と萌出，頭蓋骨と骨盤の85形態から，成人男性，成人女性，および子供のものであると判断された．骸骨はランダム

86な場所で発見され，しばしば骨折していたが，これは強い潮流によって運ばれたことによ87る可能性がある．人骨のランダムな分布と伝統的な埋葬の欠如は，予期せぬ死であること88を示している(Mjema, 2018)．武器は発見されておらず，骨には病理所見や鈍器による外89傷がないため，疫病や戦闘による死は考えられない．

90

堆積相 1，2，3 から採取した木炭，骨，貝殻(陸生，海生)の放射性炭素年代測定によ91

り，砂層の年代は暦年代で 1008〜802 年 B.P. (誤差 2σ)と推定された．放射性炭素年代

92の全記載はセクション S2 および表 S1 を参照せよ．

9394

津波堆積物の解釈

95

沿岸の砂層は，河川の洪水や，ハリケーンや津波によって発生するような強烈な波によ

96って堆積することがある(Clague and Bobrowski, 1994)．Mjema (2018)は，地層 5 内のサ
3

97

イトで見つかった広範囲な破壊の原因として，鉄砲水の可能性を示唆した．しかし，海生98

動物相の存在や，堆積構造やマッドドレープがないことから，砂層が河川洪水によるとは99考えにくい(Nishimura and Miyaji, 1995)．物理的基準と堆積物の発生する背景との統合

100

は，津波と暴風雨を区別する最も信頼できる手段である(Morton et al., 2007)．Pangani の101

堆積物は，塊状またはわずかに上方細粒化する砂で，ベッドロード運搬による堆積構造が102欠如していること，海生種に富む混合動物相，最上部の植物片など，津波堆積物に関連す103る特徴を示している(Morton et al., 2007)．さらに，この場所は熱帯低気圧の経路から遠く104離れており(補足資料 S1 参照)，季節的な嵐は通常，インド洋から約 5 km 内陸，Bweni 崖

105の陸側の守られた位置にある場所に，このような砂層を説明できるほど強い波や高潮を発106生させるエネルギーが不足している(図 1B)．嵐起源を完全に否定することはできないが，

107

高潮と津波の両方が発生する可能性がある他の環境(Gouramanis et al., 2017)で実証された

108

ように，砂層は，暦年代で約 1000 年 B.P. にパンガニ湾の氾濫原を浸水させてスワヒリ

109

人の居住地を破壊した津波の堆積物で最も良く説明できる．津波イベントは，堆積物の堆110

積学とその地理的文脈だけでなく，伝統的な埋葬を欠いた人骨が広くランダムに出土する111ことによっても推測される(Mjema, 2018)．これは，砂層が瞬時に堆積したために遺体が112

埋没し，場合によっては遺体の回収が不可能になったか，あるいは津波によって村全体が113破壊され，生存者がいなくなったことを示す証拠とされている．このような結論は，スマ114

トラ沖地震，東北地方太平洋沖地震，インドネシアのパル諸島沖地震など，近年の大津波115で観測されたシナリオに基づき結論付けられた．

116

タイ，インド，インドネシア，スリランカ南部，モルディブから，紀元前 1000 年頃に117

インド洋北部と東部の海岸線を襲った古津波イベントの堆積学的証拠が報告されている(図118

3，および関連文献参照)．これらの記録は，津波がスワヒリ族の集落の破壊に関与したと119

いう我々の解釈を支持しているが，パンガニ湾に保存されている遠隔津波堆積物を起こし120た地震の震源がスマトラ-アンダマン沈み込み帯である可能性をも示している．

121
122

津波モデリング123

この仮説を検証するために，Hirata et al. (2006)の震源モデルを用いた 2004 年スマトラ124島沖地震，Natawidjaja et al. (2006)の西暦 1833 年のスマトラ地震，マクラン沈み込み帯125の完全破壊による地震(Okal and Synolakis, 2008)の三つの可能性のある地震による津波波

126

伝播の数値シミュレーションを比較した(図 4；補足資料 S5 項)．モデル化の結果，2004

127

年のスマトラ沖地震では，他の 2 つの地震に比べて，東アフリカ諸国(ソマリア，ケニア，

128

タンザニア，モザンビーク)でより大きい津波を形成したことが分った(図 4)．さらに，パ4

129

ンガニ湾の高解像度津波浸水シミュレーション(図 4D と 4E)は，2004 年津波の影響が最130小限であったのは，第 1 波到達時が偶然にも春の大潮の干潮時であったことに起因するこ131とを，全国の検潮所の測定結果(Merrifield et al., 2005)と目撃証言(補足資料セクション132S6)で確認している．

133

パンガニ湾で発見された 1000 年前の遠隔津波堆積物は，スンダメガラストに沿って発134

生した 2004 年のような地震によって引き起こされた遠隔津波であると説明するのが最も135適切であり，それはおそらく現地では満ち潮の時に発生したと考えられる．あるいは，ス136

マトラ-アンダマン断層とニアス-シメオウ断層が複合して破壊したことなどの，2004 年の137地震よりも強い地震によって発生した津波である可能性もある．このシナリオでは，パン138

ガニ湾の漏斗状の形状による津波の増幅を考慮しているが，この場所では，春の大潮時に139おける高解像度のマルチビーム水深データがないため，最大波高のシミュレーションの上140限を精密に推定することができない．タンザニア沖で取得された水深データは，破壊的な141

津波を発生させることができる大規模な海底地滑りの証拠を示していないため，海底地滑142りによる津波は除外した(Dorschel et al., 2018; Maselli et al., 2019 )．

143
144

考察と結論

145

インド洋北部と東部の海岸線は，過去数千年の間に 300 年から 1000 年の再発間隔に幅146のある津波に襲われているが(Jackson et al., 2014; Rubin et al., 2017)，インド洋西部では

147

今のところ 1000 年前の津波堆積物が発見されているのみである．タンザニアの海岸線に148ほとんど痕跡を残さなかった 2004 年 12 月の遠隔津波(Okal et al.，2009)と比較すると，

149

パンガニ湾で見つかった津波堆積物は，より大きな地震によって発生したより強い遠隔津

150

波か，潮位や波の進行方向に対する海岸線の形などの地域的要因によって増幅され，より151強くなった遠隔津波を示唆する(Yeh et al., 1994 参照)．津波モデリングは，スマトラとア152

ンダマンのプレート境界の大きな破壊が，南アジアだけでなくアフリカ東部でも壊滅的な153被害をもたらす可能性を有する大津波の発生源であることを示唆している．

154

津波リスクは東アフリカの沿岸諸国では低いと考えられているが，これは主に 2004 年

155

12 月の遠隔津波の影響がそのような地域で限定的な被害を発生させ(Kijko et al.，2018)，

156

タンザニアは最も影響を受けなかったからである．1000 年前の津波堆積物と明らかな人命

157の損失は，代わりに，スマトラ-アンダマン沈み込み帯からの遠隔津波がアフリカ東海岸の158

生命と財産に対する現実的な脅威となる可能性があることを示している．この脅威は，

159

2004 年の津波が干潮時に到達したため，津波の影響が限定的であったケニアやタンザニア

160のような国でも同様であると思われる．東アフリカにおける津波の影響の再発間隔を定量
5161化するとともに，特にインド洋西部に面した巨大都市に対する適切な津波ハザードおよび

162

リスク評価を開発するためには，さらなる研究が必要である．

163
164

北村晃寿・小林 出

6