米地質調査所による最新の地震危険度マップによると、オクラホマ州の危険度が急上昇しており(上右図、赤くなったところ)、カリフォルニア州南部(上左図)とほぼ同レベルになっている。(ILLUSTRATION BY USGS)
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 2016年3月28日、米地質調査所(USGS)は、米国中部および東部の最新の地震危険度予測マップを発表した。注目したいのは、今回初めて人為的な要因による誘発地震の予測が含められたことだろう。予測では、今後1年間に、オクラホマ、カンザス、コロラド、ニューメキシコ、テキサス、アーカンソーの各州で暮らす700万人が誘発地震のリスクにさらされるという。

 特に危険度が高いのは、オクラホマ州の中央北部からカンザス州南部の一部にかけての一帯だ。建物にひびが入ったり、場合によっては倒壊したりする規模の誘発地震が起こる確率は、年間5~12%とされている。これは、地震が多いことで知られるカリフォルニア州のある地域で起きる、いわゆる「自然地震」の発生確率とほぼ同じだ。

 今回、USGSが地震危険予測マップに、新たに人為的な誘発地震を加えることにしたのには理由がある。米国では、2009年以降、中部および東部で、エネルギー産業の活動が関連すると考えられる誘発地震の発生回数が急増し、その程度も深刻化しているからだ。(参考記事:原因は石炭採掘か? 【動画】道路をゆっくり飲み込む恐ろしい地滑り

人為的な地震が発生する仕組み

 オクラホマ州をはじめ多くの州では、近年、水平掘削坑井技術と水圧破砕法(「フラッキング」と呼ばれる)の進歩したことで、シェールガスやシェールオイルの産出が可能となり、エネルギー産業が目覚ましい発展を見せている。(参考記事:アメリカで拡大するシェールオイル採掘

 だが、水と砂、化学薬品を混合した液体を高圧で地下へ注入して、埋蔵されている石油やガスを取り出すという水圧破砕法には賛否両論がある。というのも、注入した液体が石油やガスを地表へ押し上げる際に、化合物が含まれる地下水が大量に排出されるからだ。事業者は、この地下水を廃水として、地下へ戻して処理している。

 オクラホマ州のある地域では、こうした地下から出た水の廃水量が5~10倍に膨れ上がると、マグニチュード3.0以上の地震も急増。1970~2009年までの間でも100件以下だった地震発生数が、2014年の1年で600件近くに、2015年には907件にまで跳ね上がった。

 ほとんどの廃水は、「アーバックル地層」と呼ばれる岩の層へ注入される。すると、さらに奥深くにある地震を引き起こす基盤岩の層に水圧が伝わる。注入される水の量が増えるほど、ただでさえストレスがかかっている断層の間隙水圧がますます上昇し、通常はしっかりと固く接着している断層面が滑りやすくなって、地震が発生するのだ。(参考記事:豪雨が数年後の大地震を誘発?

 オクラホマ州プラーグでは2011年に、廃水の注入が原因と考えられるマグニチュード5.6の地震が発生した。同州の記録では、過去最大規模の地震で、煙突が倒れるなどの被害が出た。この地震で受けた被害の賠償を求めて、事業者を相手どった民事訴訟も起きている。USGSの研究者によれば、オクラホマ州には有史以前にマグニチュード7規模の地震を引き起こした断層がある。このため、「廃水の注入や小規模の誘発地震が、より大きな地震を誘発してもおかしくない」とUSGSの研究者は指摘する。(参考記事:米西部で地震~断層の動き方を知る

相次ぐ訴訟

 地震の危険度予測マップは、緊急時の対応策や建物の安全基準の作成、保険料の算定などに用いられる。「新たに誘発地震の危険度予測が加えられたことで、危険地帯とされた地域に住む住民や自治体は、事業者が行う石油や天然ガスの産出目的の掘削の影響で、これまで以上に金銭的負担を強いられることになるかもしれません」と、環境保護団体シエラクラブのオクラホマ支部長ジョンソン・ブリッジウォーター氏はナショナル ジオグラフィックへ対して語った。

 最近、オクラホマ州では住宅所有者による地震保険への加入率が約10%にまで増えた。これはカリフォルニア州とほぼ同じレベルで、「フラッキングブーム」以前は、オクラホマの地震危険度は低かったことから、住民や環境保護団体はシェールガスやシェールオイルを産出する事業者の責任追及を求めて動き始めている。

 2015年には、クリスマス休暇中に2度の大きな地震が州都オクラホマシティとエドモンズを襲い、住宅所有者らが訴訟を起こした。シエラクラブの同州支部も、今年2月にカンザスとの州境付近で起こったマグニチュード5.1の地震のあとに、事業者を相手どって訴訟を起こしている。

 「オクラホマ州の人たちは、地震に備えて保険に入らざるを得ません。けれども、こうした保険料は、当然のことながら家計が支出すべきものではなく、本来ならばエネルギー産業界が負担すべきものだ、と怒っているのです」と、ブリッジウォーター氏は言う。

 USGSの危険度予測マップの予測期間は、今回から1年に短縮された。これまでのマップは自然に地震が発生するリスクを長期間にわたって予測したものだった。しかし、現在発生している人為的な誘発地震のように、発生頻度そのものが、当局の政策や市場の変化で大きく変わることになるからだ。

 USGSで、予測マッププロジェクトの責任者を務めるマーク・ピーターセン氏によると、オクラホマ州と同じように、誘発地震が続いていたオハイオ州などは、地震の回数が大幅に減ることが予測されているという。これは、オハイオ州が廃水の注入を制限するなど、規制を強化したため、潜在的な誘発地震の発生の危険度が低下したからだ。オクラホマ州でも変化の兆しは見られる。最近の原油価格の急落で、採掘のペースが落ち、これまで一番、誘発地震の影響があるとされていた25の郡で、廃水の注入量がぐっと減ったからだ。

文=Sarah Gilman/訳=ルーバー荒井ハンナ