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深層学習で南極の多数の深部地震を検出

ディープラーニングを用いた地震計データの自動解析により、南極大陸東部デイビス氷河下方の深部マントルで従来未検知だった中深発地震(深さ70〜300km)が多数確認された。アラバマ大学などの研究チームは、2001年から2015年にかけてノースヴィクトリアランドの観測点49カ所で取得したデータを機械学習アルゴリズムに投入。計1,068回の地震イベントを検出し、そのうち510回が中深発地震であることを特定した。震源は東西南極のリソスフィア境界付近に集中していた。 プレート境界から離れた内陸中深発地震の原因については、古沈み込み帯の残骸や地殻剥離説が長年議論されてきたが、今回の地質・地震波トモグラフィ解析ではこれらの説を支持する証拠は得られなかった。代わりに研究チームは、冷たく硬い南極東部のリソスフィアが温かく軟らかな西部との境界で構造的に撓み、応力が集中することで断層が破断していると結論づけた。さらに上方に位置する氷床の重量が追加荷重となり、地震発生を促進する複合的なメカニズムが働いていると指摘した。 本研究成果は科学誌Scienceに発表された。ディープラーニングを用いた検出手法が、観測網の稀薄な地域における地下構造解明の決定打となることを実証した。同チームは、過去には解析手法の限界で発見が遅れていた内陸中深発地震は世界各地に存在する可能性が高いとし、今回の技術が今後の地球内部ダイナミクスの解明や、氷床変動と地殻応力変化の連動評価に重要な基盤を提供すると評価している。

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