もと地質技術者のつぶやき

　ナントロサイズ（NantroSEIZE：Nankai Trough Seismogenic Zone Experiments）というのは南海トラフで地震発生帯を掘削して計器を設置し，地震活動自体のほかに歪み蓄積過程，断層内物質の間隙水圧などを測定する計画である．

　沈み込み帯の掘削に先鞭を付けたのは，1968年にアメリカが始めたグローマーチャレンジャー号による深海掘削（DSDP:Deep Sea Drilling Project）である．
　海洋底でボーリングを行い，モホ面を捉えようという計画は，モホール計画として準備されたが実現しなかった．しかし，この過程で得られた技術のいくつかが グローマーチャレンジャー号に生かされた．
　グローマーチャレンジャー号は1971年に北米大陸太平洋岸のカスカディア縁辺の海溝充塡物の分布域での掘削に成功した．さらに，アラスカ縁辺掘削により40万年間の海溝堆積物を採取して2回の氷河期と1回の間氷期を確認し，変形している堆積物を掘削した．

　1950年代後半から1960年代前半は地球科学上のいろいろなことが進行していた．
　やや先行するが，W.リビーが放射性炭素14を用いる年代測定法を確立したのが1952年である．
　C. エミリアーニが有孔虫殻の酸素同位体比の変化から海水の古温度を推定し更新世に7回の周期的変動があったことを見いだし1955年に発表した．．
　また，エアガンによる起振とハイドロフォンによる受振で海底の地下構造を連続的に探査する方法が，1961年にラモント研究所の調査船ビーマ号によりメキシコ湾で実施された．これにより広い範囲の海底地下構造を明らかにすることが可能になった．
　この頃，地球磁場の逆転が物理的に不可能ではないことが明らかにされていた．そして，1965年までには過去400万年間の磁気年代尺度が確立された．
　
　このような状況の中で，1963年には F.ヴァインと D.マシューズが北大西洋と北西インド洋海底の磁気縞異常の論文を「ネイチャー」に発表した．
　海洋底拡大の実態が明らかになる素地が整えられつつあったのがこの時代である．

　1975年からは深海掘削国際計画（IPOD:The International Phase of Ocean Drilling）が，日米ほか6カ国が参加して始まった．この計画では沈み込み帯の実態が次々と明らかにされた．
　1977年の55航海で小泉　格，56航海で岡田博有，57航海で奈須紀幸が共同主席研究員として乗船している．これが深海掘削計画に日本人科学者が携わった最初である．
　DSDP から IPOD と続いた深海掘削は，グローマーチャレンジャー号の老朽化により96航海（Leg96）で終了した．

　1985年からは海洋掘削計画(ODP:Ocean Drillin Program) として新たな段階に入った．この計画には19カ国が参加した．このために建造されたのが，ジョイデス・レゾリューション号である．
　ジョイデス（JOIDES:Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling）というのは,1964年にマイアミ，ラモント，スクリップス，ウッズ・ホールの4研究所によって設立された組織で，深海底サンプリング海洋科学研究所共同研究機構あるいは深海底試料採取国際研究所連合と呼ばれていて，現在はアメリカの18の大学・研究所が，外国からは東京大学海洋研究所を始め7つの研究所などが参加した組織となっている．

　2003年の210航海で終了した ODP は多くの成果をもたらした．急激な気候変動，ミランコビッチサイクルと海水準変動のリンク，6,640万年前の惑星衝突による大量絶滅を含む生物の絶滅，海洋性地殻の形成メカニズム，その他多くの成果が挙げられる．

　そして，2004年6月には IODP（Integrated Ocean Drilling Program：統合国際深海掘削計画）の最初の航海（Exp.301）がジョイデスレゾリューション号によってファンデフカ海嶺の東翼で実施された．
　ファンデフカ海嶺はアメリカ西海岸シアトル沖にある海嶺で，ここで形成された800万年前のファンデフカプレートが東に沈み込んでいる．
　この航海の主な目的は，海洋地殻中の熱水循環と地下生物圏を明らかにすることであった．

　これに先立つ2001年の IDOP の当初の科学計画では，活動的なプレート間地震発生帯で掘削を行い計器を設置することが非常に高い重要性を持つと確認されていた．その研究場所として熊野灘沖の南海地震を発生させた巨大衝上断層が選ばれた．この地震断層の実態を明らかにすることが巨大地震・津波が発生するメカニズムの解明につながるという位置付けである．
　この計画に使われるのは地球深部探査船「ちきゅう」とアメリカの科学的海洋掘削船（SODV）である．ジョイデスレゾリューション号も大幅な改修工事を行い2009年3月にホノルルから最初の研究航海に出発した．

　このような経過で「ちきゅう」による熊野灘沖の調査が開始された．

　2007年9月から11月にかけて第一次研究航海（IODP Exp.314），2007年11月から12月にかけて第二次航海｛IODP Exp.315），2007年12月から2008年2月にかけて第三次航海（IODP EXp.316）が実施され，2009年8月には「南海トラフ巨大分岐断層の起源と全歴史を解明」というプレスリリースが出され，同時に Nature Geoscience（電子版）に論文が掲載された．

　さらに，2009年5月から2009年8月までの IODP Exp.319（IODP 第319次研究航海）を行い，現在「ちきゅう」は2009年9月から始まった IODP Exp.322を実施中である．
　第319研究航海では掘削地点C0009A（NT2-11B、北緯33度27分、東経136度32分）でライザー掘削により海底下1,510m から1,594m 間で９本のコアを採取した．
　第322次研究航海では掘削地点C0011（NT1-07、北緯32度50分、東経136度53分）でコアリングを行い，海底下881m まで掘削した．2009年10月3日時点で，掘削地点C0012（NT1-01、北緯32度45分、東経136度55分）で海底下576m まで掘削を完了した．

　今後，これまでの研究成果が次々と発表されると同時に，南海地震発生源付近での孔内観測によって巨大地震発生機構について解明が進むことが期待される．

＜参考図書など＞
K.シュー，高柳洋吉訳，1999，地球科学に革命を起こした船　グローマー・チャレンジャー号．東海大学出版会．
＊海洋底掘削計画がどのように進んできたかを概観できる好著である．また，著者が地向斜造山論からプレートテクトニクスへと考えを変えた過程も描かれている．

木村　学・木下正高編，2009，付加体と巨大地震発生帯　南海地震の解明に向けて．東京大学出版会．
＊沈み込み帯での地震発生機構解明に向けての現在の到達点を分かりやすく述べた本である．

小泉　格，1998，21世紀の深海掘削計画．地質学論集，第49号，227-232．

徳山英一，2003，国際深海掘削計画（ODP）の終焉と層統合深海掘削計画の幕開け．
＜http://ofgs.ori.u-tokyo.ac.jp/~odpjapan/　ODP 終了にあたり＞

JAMSTEC プレスリリース
＜http://www.jamstec.go.jp/chikyu/jp/index.html＞
＊各航海の日誌は現場の状況が分かり読んでいて面白い．