[S-TT42] 光ファイバーセンシング技術の地球科学への応用

[STT42-01] 光ファイバーケーブルを用いた能登半島群発地震のDAS観測

★招待講演

*田中 愛幸¹、宮澤 理稔²、荒木 英一郎³ (1.東京大学大学院理学系研究科、2.京都大学防災研究所、3.海洋研究開発機構)

キーワード：DAS、光ファイバー、能登半島、地震、群発地震

能登半島では2020年の終わりごろから群発地震が活発化し、2022年にはM5を超える地震も発生している。地震、地殻変動、電磁場、重力、化学的観測など総合的な調査が進められており、群発地震の原因として地殻流体の存在が考えられている。この調査の中で行っているDistributed Accoustic Sensing (DAS)観測は、光ケーブル自体をセンサーとし、端点からファイバー内に照射されたレーザーパルスの散乱を計測することで、ファイバーの各位置における伸縮を捉える技術である。地震計がファイバーに沿って数ｍ間隔で設置されているかのような高い空間分解能で歪速度が取得できる。DASは油井等の観測に用いられてきた技術であるが、最近、日本国内での地震計測への利用が急速に進んでいる。これまで、火山地域や交通インフラ関連のファイバーを用いた観測の報告はあるが、本研究では、NTTの通信ネットワークによる観測について報告する。用いたファイバーは能登町と珠洲市を結び、光路長は約30 kmである。観測期間は２０２３年１月中旬からの２カ月間で、ニューブレクス社製DASにより5 m間隔でデータを取得した。２月中旬の時点で、珠洲市及びその周辺で発生した8個の有感地震に伴う明瞭な波形を捉えた。架空、地下埋設双方のケーブルで信号が捉えられ、両者の特徴にちがいが見られた。M1クラスの地震による信号も観測された。詳しい波形の分析や震源決定はまだ取り組み始めたところである。通信ケーブルを利用する場合、ファイバー経路を特定する作業に労力を要し試行錯誤しながら進めているが、観測結果からは、陸上において国が管理する河川・道路管理用光ファイバーよりも総延長の長いNTT光ケーブルを用いた地震観測がある程度有用である見通しが立ち、将来の突発地震災害時に、人手不足の状況下でも直ちに超高密度な臨時地震観測がDASによって可能であることが示されたと考える。講演では、観測の状況、経路特定作業、観測された波形の特徴について紹介する予定である。このほか、光ファイバーを使った他の観測技術である光格子時計や絶対重力観測についても紹介し、光を用いた観測への期待を述べる。