熊本大学の細野高啓准教授らの研究チームは、カリフォルニア大学バークレー校、関西学院大学との共同研究により、2016年の熊本地震後の地下水位の異常上昇は、地震活動によって山体地下水の透水性が増加し、新たな水が流下部へと供給されたためであることを突き止めた。

 地震発生に伴い池や井戸の水が枯れる、突如流水が生じる、または水位が上昇するなどのいわゆる水文環境(水が循環する環境)の変化は、古くはローマ時代に遡り、これまで世界の多くの地域で記述されてきた。熊本地震発生後も、広域地下水流動系の涵養域を中心に、最大10m程度の地下水位の異常上昇が確認された。このような異常変化の解明には各種の条件が必要だが、熊本市周辺地域は飲用水源のほぼ100%を地下水で賄い、観測井戸も多く、水位や水質など様々なデータが入手可能で、地震による水文環境の変化を詳細に把握できた。

 今回、熊本地震発生前後に採水した様々な水試料の安定同位体比を分析した。地球表層の水の安定同位体比は、蒸発や凝縮など地球上で起こる様々なプロセスを介してほんの僅かに変化するが、場所によって固有の数値をとるため水の起源を推定するマーカーとして利用できる。分析の結果、水位異常上昇の原因は、地震活動によって阿蘇西麓山体帯水層の透水性が増大し、山体起源の新たな水が流下部へと供給されたためだと分かった。

 巨大地震発生に伴う水位上昇や水量増加の原因やプロセスについては不明な点が多く残されていたが、今回の研究により、詳細な水文環境変化が明らかになった。また、この成果は、地下水を飲用水源とする熊本地域において水資源の保全やガバナンスの観点から重要だとしている。

論文情報:【Nature Communications】Stable isotopes show that earthquakes enhance permeability and release water from mountains

大学ジャーナルオンライン編集部

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