구마모토 지역에서는 풍부한 지하수를 수원으로 하기 위해 많은 관측 우물이 존재하고 있어 수위나 수질 등의 데이터가 지속적으로 기록되고 있다고 한다. 본 연구그룹은 강수량, 기압, 지구조수의 영향을 제거한 지하수위의 변동(잔차성분)이 지각왜곡과 관련된다고 가정하고, 구마모토 지진 전 9년과 후 7년간의 총 16년간의 지하수 위치 데이터를 분석하였다.

　그 결과 지하수위의 잔차 성분은 2011년 3월 동북지방 태평양 앞바다 지진 이후 계속 하락한 반면, 2014년경부터 구마모토 지진까지는 상승으로 바뀌었던 것으로 나타났다. 이 저하는 응력 해방, 상승은 지각 변형의 증대에 의한 것으로 해석된다고 한다. 지하수위 잔차 성분의 변동 패턴은 위성 측위 시스템(GNSS)의 관측 데이터에 의한 지각 변동 패턴과 정합하는 것을 발견하였다.

　또, 지각 변형과의 관련이 특히 명료한 잔차 성분을 나타낸 우물은, 그 지하수 유입부(스트레이너)가, 다공질로 투수성이 높고 주요한 대수층인 토치가와 용암에 위치하고 있다 일도 알았다. 따라서, 다공성이고 투수성이 높은 대수층에서의 지하수위일수록 지각 변형에 민감하게 반응하는 것이 생각된다고 한다.

　본 연구 성과에 의해, 다공질로 투수성이 높은 대수층에 있어서의 지하수위 변동을 상세하게 관측함으로써, 지각 변형 변화를 파악할 수 있는 가능성이 나타났다고 말할 수 있다. 앞으로는 지하수위변동에 더해 수질이나 지각깊이 유래가스 등의 지구화학적 관측 및 위성측위시스템(GNSS)이나 미소지진활동 등 지구물리학적 관측을 조합한 종합적 해석에 의해 정밀도를 높여 지각 변동 평가에 대한 연구 발전이 기대된다.

논문 정보:【Scientific Reports】Detecting groundwater level changes related to the 2016 Kumamoto Earthquake