島國震撼‧日本防災攻略/南海海槽岩塊首度曝光! 看日本人海底探「強震密碼」
除了對南海海槽地震帶來的災害做好準備,日本人當然也沒忘記在震源區,鋪設好提前預警的觀測網。而且早在2009年,日本海洋研究開發機構就在1600公尺深的海底,首度採集南海海槽的岩塊進行研究。TVBS採訪團隊,成為唯一進入保管南海海槽岩塊的「高知岩心中心」的臺灣媒體,來看記者郭展毓與陳宥翔,揭開南海海槽深藏海底的秘密。
日本海洋研究機構正透過大規模海底鑽探計畫,揭開南海海槽地震的奧秘!
在高知大學校區裡的高知岩心中心,保存17萬支珍貴地球岩心樣本。這些從海底深處取得的岩塊,成為科學家研究地震機制的關鍵。研究人員不僅透過先進設備分析岩心結構,更在海底佈設光纖應力計,捕捉「慢地震」現象,試圖找出大地震的前兆信號。雖然目前科學家還無法準確預測,南海海槽地震何時發生,但這些研究為了解地震機制與可能的預警系統,提供了寶貴資訊。
高知岩心中心所長廣瀨丈洋表示,這裡保存著全球第一次,從南海海槽板塊邊緣取得的岩心,TVBS也是臺灣第一個,獲准拍攝的外國媒體。這些支離破碎的岩塊,是從水深2000公尺的南海海槽中挖掘出來的珍貴樣本,不萊梅大學教授Achim Kopf指出,日本是地球上地震最為頻繁的地區之一,南海海槽也曾發生地震與海嘯。他們正在這個特定區域進行探測,希望透過鑽探,進一步釐清地震發生的機制。
岩心中心保管的樣本,大多來自全球最大,也是日本海洋研究開發機構所有的深海鑽探船「Chikyu」。岩心樣本的採集過程,首先會用鑽桿將儀器下降到海底正上方,接著從船上透過鑽桿,用纜繩把鑽管放下,岩心就會進入鑽管中。科學家們利用水中岩心採樣器,能在穿透海洋表層的瞬間,僅用1秒鐘就完美取得10公尺長的岩心。在南海海槽周邊,類似的探鑽任務正持續大規模進行中。德州大學地球物理研究所所長Demian Saffer表示,他們還會在之前的鑽探點附近,開始新的鑽井,因為這樣的距離足夠接近,可確保地質情況相似或幾乎一致,為全球科學家提供更多實驗用的岩心樣本。
千葉大學榮譽教授金川久一也解釋說,岩心通常有9公尺長,並會分成幾個部分,在他們的研究中,一個岩心樣本會被分成八個部分,然後切成兩半進行分析。從海底採集回來的岩心樣本,甚至可以在「Chikyu」上立即展開研究。金川久一就說,當他們在岩心的摺皺面上看到擦痕,就會著手測量這些擦痕的方向。科學家們還可以使用船上的CT掃描儀器,立即分析岩心的內部結構,但大多數的深入研究,還是會回到陸地上進行。在高知岩心中心,研究人員可以透過高速摩擦實驗機,重現地震發生時,岩心可能出現的變化。廣瀨丈洋表示,南海海槽地震過去曾引發海嘯的事實,也能從岩心的實驗中得到證實。
廣瀨所長還進一步說明,南海海槽的岩心樣本藏著地震預警的秘密。他指著一塊長達5公尺,已經被破壞得支離破碎的岩塊說,這裡很可能就是發生「慢地震」的地方。他解釋,日本列島處於四大板塊的交界處,海洋板塊不斷向大陸板塊方向推擠。當海洋板塊隱沒到大陸板塊下方,板塊交接處的應力達到極限時,大陸板塊就會做出反彈。而「慢地震」是指在海溝中發生規模較小或無感的地震,科學家們現在懷疑,「慢地震」可能是大地震的前兆。
日本海洋研究開發機構的觀測系統開發組長荒木英一郎表示,電腦模擬顯示,當慢地震大量出現時,可能會引發巨大地震。為了捕捉慢地震現象,他們還在海底約500公尺的地殼中,鋪設了使用光纖的應力計。作為全球慢地震研究的權威,荒木英一郎使用的應力計極為靈敏,連一瓶水造成的力量變化都能偵測到,並能透過光纖即時將數據傳送回陸地分析。
荒木英一郎解釋,當海底發生慢地震時,附近的地殼也會隨之變形,應力計可以捕捉這些變化,等於可以即時監測海底的地質活動。為了研究南海海槽的慢地震,荒木也曾跟隨海底鑽探船「Chikyu」,前往日本德島與和歌山南方的紀伊水道外海,也就是南海海槽地震的震源區域,將光纖應力計埋設在水深超過3000公尺的南海海槽地殼中。荒木表示,目前的觀測網,只覆蓋了南海海槽的約三分之一,未來他們計劃繼續擴大範圍,好徹底了解慢地震與巨大地震的關係。
正因為掌握了南海海槽地殼即時變化的數據,荒木英一郎也受到日本政府邀請,進入「南海海槽周邊地震審議會」。在去年8月8日發生的宮崎「日向灘地震」後兩小時,荒木就透過視訊方式,參與了審議會的討論。他回憶道,當時剛好在即時觀測動靜,一邊看著即時數據,一邊向審議會報告說當時沒有觀察到明顯變化。但這次地震後,日本氣象廳還是首次針對南海海槽地震,發出「巨大地震注意」的臨時情報。然而,荒木指出,在現今的科學上,還無法確切將慢地震現象與大地震發生聯繫起來,所以在地震發生前想提前預警,仍然存在困難。
儘管南海海槽地震的確切發生時間,目前無法準確預測,但日本民眾已經知道,這場地震必定會伴隨海嘯而來。對於臺灣民眾而言,更關心的是海嘯是否會對臺灣造成影響?日本海洋研究開發機構地震發生帶中心研究員熊衎昕表示,臺灣東部因其特殊的陡峭地形,即使南海海槽發生地震並引發海嘯,傳到臺灣後的潮差和水位高差,可能不會對臺灣東部造成明顯影響或損傷。
熊衎昕是在日本海洋研究開發機構,進行海底地質研究的臺灣人。她指出,南海海槽地震對臺灣的影響雖然不大,但琉球海溝因為緊鄰臺灣,一旦發生強震,確實可能導致臺灣北部出現海嘯,這是值得注意的。
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