本記事は カリフォルニア工科大学（Caltech）との協力により掲載されています。
ロサンゼルスで大地震が発生した場合、初動対応者は理想的には、市内で最も激しい揺れを示す地図をただちに入手できるべきです。そうすれば、最も被害の大きい地域に真っ先に支援を送ることができます。
カリフォルニア工科大学の研究者とロサンゼルス統一学区（LAUSD）の学校との新たな協力は、ロサンゼルス盆地に広がる高密度の地震センサーネットワークの範囲を大幅に広げることで、そうした被害マップの作成に向けた重要な一歩となります。
正確な震度マップを作成するには、地震学者は、土壌や地殻構造の違いにより1キロメートルごとに変化しうる地震動を、この地域の多くの地点で測定する必要があります。2011年、地球物理学教授の ロブ・クレイトン 氏と、その同僚である工学地震学教授の トム・ヒートン 氏、そしてサイモン・ラモ記念コンピュータサイエンス名誉教授の K・マニ・チャンディ氏は、 コミュニティ地震ネットワーク（CSN）を通じて、この種のセンサーのネットワーク構築に着手しました。このプログラムはゴードン・アンド・ベティ・ムーア財団の資金提供を受けています。
CSNは、当初パサデナ周辺の地域でボランティアの住宅に設置された、数百台の小型で安価な加速度計で構成されています。加速度計とは、地震の前、最中、後の地動を検知する装置です。2011年以降、各装置は設置先の住宅のインターネット接続を介して地震情報を収集し、CSNへ送信し続けており、これによりクレイトン氏らはサンガブリエル・バレー西部の地震活動を高解像度で地図化できています。しかし、カリフォルニア工科大学のチームは、地震の起きやすいロサンゼルス盆地全域にネットワークを広げる方法を見つけたいと考えていました。その独創的な解決策は、ロサンゼルス市の公立学校のインフラに加速度計を組み込むことでした。
CSNプロジェクトマネージャーのリチャード・ガイ氏の尽力により、ロサンゼルス北東部からダウンタウンまでの地域に広がるLAUSDの100校で、すでにセンサーが設置されています。CSNは現在、プロジェクトを拡大し、同学区の1,000校以上のすべての学校を対象とする取り組みを進めています。
この新たな協力は、大地震が発生した際に南カリフォルニアの数百万人を支援できる可能性を秘めています。例えば、新しいネットワークのデータは、現在開発中の ShakeAlert早期警報システム に組み込まれる可能性があります。センサーは地震を予測できませんが、加速度計はロサンゼルス盆地の一地域で発生した地震を非常に迅速に検知できるため、強い揺れが到達する前に、盆地内の隣接地域の人々に警報を送ることができ、安全な場所を見つける十分な時間を与えられる可能性があります。
新たな高密度センサーネットワークは、地域全体の震度マップも改善します。米国地質調査所は、すでにShakeMapという同様のサービスを提供しています。これは数マイル間隔で設置されたセンサーに依存しているため、街区ごとの揺れと想定される被害の解像度は提供できません。新たな高密度センサーネットワークは、対応および復旧活動のために、ShakeMapにより正確な被害評価を提供できる可能性があります。
「消防署長が外に出て、『ああ、大きな地震だった。さて、地域を支援するためにどこへ行けばよいのか？』と言う様子を想像してみてください。当然、彼らは最も大きな被害と危険がある場所に注力したいと考えるでしょう。他にも心配すべきことはありますが、被害の最良の指標となるのは揺れの強さであり、当センサーの高密度ネットワークがその情報を提供できるのです」とクレイトン氏は語ります。
しかし、新しいセンサーはネットワークに情報を送るだけではありません。個々の学校にも貴重な情報を提供します。「地震発生時には、校長は特に難しい問題に直面します」とクレイトン氏は語ります。「地震の最中にまず行うべきことは、もちろん全員に机の下に入るよう指示することです。揺れが止まると、子どもたちは全員校舎から校庭へ避難させられます。では、その後校長はどうするのでしょうか？その時点で、校舎に戻っても安全かどうかを判断するか、子どもたちをそのまま帰宅させるかを決めなければなりません。しかし、校舎がどれほど損傷しているかは分からないのです。」
新しい学校用センサーは、こうした判断の助けとなる可能性があるとクレイトン氏は語ります。これらは、以前にボランティアの家庭に設置されたものとほぼ同じ方法で動作し、地動加速度を記録し、インターネット接続を介してそのデータを研究者に送信します。加えて、これらのセンサーには、地震を「いわゆる脆弱性曲線」と比較する搭載コンピュータも備わっています。脆弱性曲線とは、測定された揺れの下で特定の建物が受けるであろう被害を予測するものです。
「脆弱性曲線と組み合わせることで、センサーにより、学校関係者が校舎に再び入ることが安全かどうかを判断できるようになる可能性があります」とクレイトン氏は語ります。
コミュニティ地震ネットワークのLAUSDとの協力は、ゴードン・アンド・ベティ・ムーア財団の資金提供を受けました。このネットワークは、カリフォルニア工科大学の地震学、地震工学、コンピュータサイエンスの各学科による協力体制です。
掲載は、世界経済フォーラムによる見解への支持を意味するものではありません。
「The Agenda」の最新情報を入手するには、 週刊ニュースレターを購読してください。
著者：ジェシカ・ストーラー＝コンラッドは、食、健康、科学報道を専門とするライターです。
画像：カリフォルニア州で発生した6.0の地震の後、ハイウェイ12沿いのひび割れたアスファルトの上を走行する車。REUTERS/Stephen Lam.
