産業技術総合研究所(産総研)地質情報研究部門池原 研首席研究員、海洋研究開発機構(JAMSTEC)地震津波海域観測研究開発センター金松敏也グループリーダーらの研究チームは、インスブルック大学、ニューヨーク市立大学、ブレーメン大学海洋環境科学センター、スイス連邦工科大学チューリッヒ校と共同で、2011年東北地方太平洋沖地震(2011年東北沖地震)に伴って、膨大な量の有機炭素が日本海溝の海底に供給されたことを解明した。
2011年東北沖地震では、有機物に富んだ表層堆積物が、地震動に伴って水深7 km以深の日本海溝の海底に広く再堆積したことがわかっていた。
今回、2012~2016年に取得された海底地形、サブボトムプロファイラーのデータ、堆積物コア試料を用いて、巨大地震により日本海溝の海底に再堆積した堆積物の体積計算を初めて行った。
この結果から、2011年東北沖地震によって少なくとも100万トンの有機炭素が海溝底に供給されていたことが明らかになった。
これらの結果は超深海では初めての報告例であり、また、2011年東北沖地震が日本海溝での炭素循環や短期的な底生生物活動に与えたインパクトが想像以上に大きいことを示唆する。
国際深海科学掘削計画(IODP)の枠組みで2020年に日本海溝での研究航海「Expedition 386 Japan Trench Paleoseismology」が予定されており、長い堆積物コアが日本海溝全域の多くの地点から採取される見込みである。これらの長い堆積物コア試料を用いて、東北沖での過去の巨大地震の時空間強度分布や、長い時間スケールでの巨大地震の炭素循環への寄与度の解明に取り組む。