地球温暖化により、より強力な地震波が発生しています。
海洋波のエネルギーは、1980年代後半以降、年0.27%の割合で増加しています。
北大西洋が、この増加の影響を最も強く受けています。
海洋の波は上昇と下降を繰り返す際に、海底に力を加え、地震波を発生させます。これらの地震波は非常に強力かつ広範囲に及ぶため、地震計では、地震の監視と研究に使われるのと同じ計器で、一定の振動として記録されます。
この波の信号は近年数十年にわたり強まっており、ますます嵐の多い海と、海洋うねりの高まりを反映しています。
新たな研究（学術誌『Nature Communications』）において、共同研究者と私は過去40年間にわたり世界中でその増加を追跡しました。これらの世界規模のデータは、他の海洋、衛星、地域の地震学研究とあわせて、波のエネルギーが数十年にわたり増加していることを示しており、その増加は、世界の気温上昇に起因する嵐の増加と一致しています。
地震学と海洋波の関係
世界の地震観測網は、主に地震の監視と研究に用いられることで知られ、また科学者が地球の深部内部の画像を作成することを可能にしています。
これらの高感度な計器は、火山噴火、核爆発やその他の爆発、隕石の衝突、地滑り、および氷河地震などを含む、自然および人為的な多様な地震現象を絶えず記録しています。また、風、水、人間の活動による持続的な地震信号も捉えています。例えば、地震観測網は、世界各地でロックダウン措置が取られた際に、人為的な地震ノイズが世界的に静まったことを新型コロナウイルス感染症のパンデミック期間中に観測しました。
しかし、地震の背景信号のうち、世界中で最も広く見られるのは、嵐によって生じる海洋波が絶え間なく発生させる振動であり、これは地球規模の微動（グローバル・マイクロシズム）と呼ばれています。
2種類の地震信号
海洋波は、以下の2つの異なる方法で微動信号を発生させます。
2つのうち、より大きなエネルギーを持つのは、二次微動と呼ばれ、約8秒から14秒の周期で振動します。波の集合が様々な方向に海洋を横断する際、互いに干渉し、海底に圧力変動を生じさせます。しかし、干渉する波が常に存在するとは限らないため、この意味において、海洋波の全体的な活動を示す指標としては不完全なものです。
海洋波が世界規模の地震信号を発生させるもう一つの方法は、一次微動プロセスと呼ばれるものです。この信号は、進行する海洋波が海底を直接押し引きすることによって生じます。波の内部の水の動きは深さとともに急速に減衰するため、これは水深が約1,000フィート（約300メートル）未満の海域で発生します。一次微動信号は、地震データにおいて、14秒から20秒の周期で続く一定の振動として確認できます。
揺れる惑星が私たちに伝えること
我々の研究では、1980年代後半までさかのぼり、連続記録の長い歴史を持つ世界中の52か所の地震計観測地点について、過去の一次微動の強度を推定し分析しました。
これらの観測地点のうち41か所（79%）で、数十年にわたる非常に有意かつ段階的なエネルギー増加が認められました。
その結果、20世紀後半以降、世界平均の海洋波エネルギーは中央値で年0.27%の割合で増加していることが示されました。さらに2000年以降、その世界平均の増加率は年0.35%上昇しています。
世界全体の微動エネルギーは、南極半島付近の非常に嵐の多い南大洋地域で最も大きいことが分かりました。しかし、これらの結果は、北大西洋の波が、歴史的水準と比べて近年数十年で最も急速に強まっていることを示しています。これは、近年の研究で示された、北大西洋の嵐の強さと沿岸災害が増加しているという示唆と一致しています。ストーム・チャランは、2023年11月に強力な波と暴風級の風でヨーロッパを襲った嵐であり、記録的な事例の一つです。
これらの研究と、その他の最近の地震学研究は、嵐と波が気候の温暖化とともに強まっていることを示す、気候と海洋研究の結果を補完するものです。
沿岸部への警告
海洋は、近年数十年間の人間活動による温室効果ガス排出量の増加に関連する過剰な熱の約90%を吸収してきました。この過剰なエネルギーは、より被害をもたらす波やより強力な嵐へと転じ得ます。
私たちの結果は、沿岸地域社会に対するもう一つの警告となるものです。海洋波の高さが増すと、海岸線に打ち寄せ、インフラに被害を与え、陸地を侵食する可能性があります。波のエネルギー増加による影響は、進行中の海面上昇によってさらに深刻化しています。この海面上昇は、気候変動と地盤沈下によって助長されています。また、これらの結果は、気候変動の緩和と、沿岸インフラおよび環境保護戦略への強靱性の組み込みの重要性を強調しています。
