[S-TT42] 光ファイバーセンシング技術の地球科学への応用

[STT42-07] 2022年光ファイバーとDAS観測による桜島の地震動記録

*西村 太志¹、江本 賢太郎²、中道 治久³、濱中 悟²、中原 恒¹、田口 貴美子¹ (1.東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻、2.九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センター、3.京都大学防災研究所火山活動研究センター)

キーワード：DAS、光ファイバーケーブル、地震観測、爆発的噴火、土石流

通信用に開発された光ファイバーケーブルを利用したDistributed Acoustic Sensing(DAS)system による超高密度多点観測は、近年急速に地球科学分野の研究調査に利用されるようになってきた。火山地域では、アイスランドやエトナ山のほか、吾妻山、蔵王山での適用例があるが、まだ観測事例は必ずしも多くない。今回、世界でも有数の活火山である桜島でDAS観測を実施した。多種類の地震動記録が得られたので、報告する。
今回利用したDASはSintera社製のONYXで、2本の異なる光ケーブル上のひずみ速度を同時に記録することができる。一本目の光ケーブルは、桜島の海岸線に沿って一周する道路に敷設された約40kmにわたるもの、もう一本は、桜島南西部にある野尻川沿いに海岸線から火口方向に伸びる約4.4kmの光ケーブルである。2022年11月11日に国土交通省九州地方整備局大隅河川国道事務所桜島砂防出張所にDASを設置し、2022年12月9日までの約1ヶ月間観測を行った。測定間隔は4.8m、ゲージ長は10ｍ、サンプリング周波数は200Hzである。
観測期間中、18回の爆発・噴火が発生した。野尻川沿いにほぼ火口方向に伸びている光ケーブルでS/N比よく記録されているレコードセクションより、初動から最大振幅にかけて、また引き続く波まで、10秒間ほどは地震波が同一の伝播速度で到来していることがわかった。また、2022年12月8日未明に実施した桜島の人工地震実験による地震波や12月8日22時30分に鹿児島湾内の深さ12 kmで発生したM4の地震の記録を得ることができた。
そのほか、11月29日朝に発生した野尻川土石流に伴う地震動も記録することができた。川沿いに設置された光ケーブルの記録から、7号堰堤から海岸線までの土石流の流下速度は約15 km/hと推定することができる。本報告では、桜島で記録されたこれらのDASの記録の概要を説明する。

謝辞　観測に当たって、国土交通省九州地方整備局大隅河川国道事務所の光ケーブルの利用についてご協力いただいた。