箱根山（神奈川県箱根町）で観測史上初の噴火に至った２０１５年の火山活動で、活動活発化の１カ月前に地下深くで微小な地震が多発していたことが、県温泉地学研究所の解析で分かった。さらに深部からのマグマの供給に伴う現象とみられ、００年以降の他の火山活動でも同様の先行地震が起きていたことを確認。今後の活動予測の重要な指標になるとみてこの地震を即時に検知するシステムを開発し、日々の監視に活用している。
温地研の行竹洋平主任研究員（地震学）によると、火山活動の活発化に先駆けて多発していたのは、通常の地震よりゆっくりとした揺れが特徴の「深部低周波地震」。地表付近の浅い場所で連続発生する「群発地震」は震度が記録されるケースがあるのに対し、規模が大きくてもマグニチュード（Ｍ）３ほどの深部低周波地震では揺れを感じることはないという。
風の影響や車の移動などに伴う日常的な微動と区別しにくく、詳しい発生実態は明らかになっていなかったが、行竹主任研究員は特徴的な地震波形を基にした検出手法を考案。気象庁による観測では４１０回とされていた２０００～１６年の箱根山での回数は、実際はその４６倍に当たる１万８９００回だったことを突き止めた。
このうち１５年の火山活動時の発生状況を調べたところ、３月下旬に深部低周波地震が急増していたことが判明。ほぼ同時に山体の膨張を示す地殻変動が始まっていた。群発地震が活発化したのは４月下旬からで、６月下旬に観測史上初の水蒸気噴火に至った。
また、１５年に次いで大規模だった０１年の火山活動をはじめ、この間に数年おきに繰り返し起きた火山活動の際も、おおむね２週間～２カ月前に深部低周波地震が増えたケースがみられたという。こうした現象の要因について、行竹主任研究員は「地下深くから上昇するマグマが関係している」との見解を示す。
箱根山の地下約１０キロ付近には、火山活動の源となるマグマが蓄積された「マグマだまり」がある。「深部低周波地震の発生域は、それよりも深い地下約２５キロ付近。さらに深い所からマグマだまりにマグマが供給される際に地震が増加している可能性が高い」という。その結果、群発地震や蒸気の噴出といった地表付近の火山活動が活発になり、状況によっては噴火に至る段階的な経過になるとみている。
行竹主任研究員は「深部低周波地震は全国のほとんどの活火山の地下で起きているが、これまで観測できていたのは氷山の一角にすぎない。地殻変動のデータなどと合わせて発生状況を見極めれば、活動予測の大きな手掛かりになる」と強調。地震計が捉えたデータから深部低周波地震を区別してカウントする仕組みを既に導入しており、なお不明な部分が多い地下構造の解明作業も進めながら、観測を強化していく方針だ。
◆２０１５年の箱根山火山活動の経過
３月下旬 深部低周波地震の増加（今回の研究成果）山体膨張を示す地殻変動
４月下旬 群発地震の開始
５月上旬 大涌谷で蒸気噴出の活発化
５月６日 噴火警戒レベル２（火口周辺規制）に引き上げ
６月２９日 観測史上初の水蒸気噴火
６月３０日 噴火警戒レベル３（入山規制）に引き上げ
９月１１日 噴火警戒レベル２に引き下げ
１１月２０日 噴火警戒レベル１（活火山であることに留意）に引き下げ
