新潟大学、東京海洋大学、西オーストラリア大学、海洋研究開発機構、デンマーク超深海研究センターからなる国際研究グループは、2011年東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)で隆起した海底(宮城県沖)に高さ26mの断層崖を世界で初めて発見した。
東日本大震災は、東北日本の地盤とその下に沈み込む太平洋プレートとの境界で発生した。断層の破壊(ズレ)が日本海溝の海底にまで達し、付近の地盤を東に50m以上動かしたと推定されている。津波は海底地形が急激に変化して発生するため、震災時の海溝での地形変動の理解が重要となる。しかし、水深6,500mを超える海底を直接調査する手段がなく、詳細は不明だった。
研究グループは今回、東日本大震災の震源域にある宮城県沖の水深約7,500mの日本海溝で、水深11,000mの潜航能力(あらゆる深海底に到達可能なフル・デプス仕様)を持つ国外民間企業の有人潜水艇による海底調査を実施。現地観察では、地震による隆起地形は高さ59m、その東の縁に落差26mの垂直に近い崖(7~8階建てビルに相当)があり、その下方斜面は崖から崩落したとみられる多量の岩塊で埋め尽くされていた。
一般に内陸部の地震で現れる断層崖の落差は数十センチから数メートルであるため、東日本大震災による断層崖は破格の規模だった。地形の詳しい解析から、断層によって東に80~120m動いた地盤の先端が急激に約60m持ち上げられ、断層沿いに崩落して形成されたと推定される。
今回、フル・デプス有人潜水艇の有用性が実証された。現在、日本国内に超深海用の探査機や潜水艇はないが、今後も外国の研究船による日本周辺海溝の調査が複数計画されており、超深海研究が格段に進むとしている。