Een team onder leiding van Nagoya University onthult de mechanismen achter verschillende aardbevingen bij een plaatgrens aan de westkust van Zuid-Amerika, licht werpen op historische seismische gebeurtenissen en mogelijk helpen bij het voorspellen van het toekomstige risico van deze natuurrampen.

Wanneer tektonische platen die langs elkaar schuiven vast komen te zitten, er ontstaat een enorme hoeveelheid energie, en komt uiteindelijk vrij in de vorm van een aardbeving. Hoewel er veel bekend is over de mechanismen achter dit proces, er moet meer worden begrepen over wat er gebeurt op bepaalde plaatgrenzen om het risico op aardbevingen en tsunami's op specifieke locaties te bepalen en mogelijk te voorspellen wanneer deze gebeurtenissen kunnen plaatsvinden.

Bij een doorbraak op dit gebied onderzoekers van de Universiteit van Nagoya en hun collega's in Zuid-Amerika hebben de afgelopen honderd jaar verschillende aardbevingen bestudeerd die zich hebben voorgedaan in de subductiezone Ecuador-Colombia, het onthullen van de relaties tussen verschillende aardbevingen en de grootte en locatie van de breuken aan plaatgrenzen die ze veroorzaakten. De bevindingen zijn gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven .

Het team gebruikte een combinatie van gegevensbronnen en modellen om grote aardbevingen te bestuderen die in 1906 de westkust van Zuid-Amerika troffen, 1942, 1958, 1979, en 2016. Deze omvatten informatie over tsunami-golfvormen die zijn geregistreerd op locaties in de Stille Oceaan, gegevens over seismische golven verkregen door meetstations in Ecuador en Colombia, en eerder werk over de intensiteit van koppeling, of aan elkaar sluiten, van aangrenzende platen en de afstand die ze langs elkaar gleden om elke aardbeving te veroorzaken.

"De subductiezone Ecuador-Colombia, waar de Nazca-plaat onder de Zuid-Amerikaanse plaat doorgaat, is vooral interessant vanwege de frequentie van grote aardbevingen daar, ", zegt studieauteur Hiroyuki Kumagai van de Graduate School of Environmental Studies, Universiteit van Nagoya. "Het is ook een goede plek om te onderzoeken of de breuken aan plaatgrenzen die enorme aardbevingen veroorzaken, jaren of decennia later verband houden met daaropvolgende grote aardbevingen."

Door het breukgebied waar deze aardbevingen ontstonden zorgvuldig te modelleren in combinatie met de andere gegevens, het team toonde aan dat de sterkste van de aardbevingen, die van 1906, betrof een breuk op een andere plaats dan de andere aardbevingen. Ze gebruikten ook gegevens over de bekende snelheid waarmee de platen langs elkaar bewegen en de gesimuleerde "slip" van een plaat in verband met de aardbeving van 2016 om aan te tonen dat de aardbevingen van 1942 en 2016 werden veroorzaakt door breuken op dezelfde locatie.

"Nu we eerdere aardbevingen precies kunnen koppelen aan breuken op specifieke locaties langs plaatgrenzen, we de risico's kunnen meten die gepaard gaan met de opbouw van druk op deze locaties en de waarschijnlijke frequentie van aardbevingen daar, " zegt hoofdauteur Masahiro Yoshimoto. "Onze gegevens onthullen voor het eerst ook verschillen in breukmechanismen tussen oceanische loopgraven en diepere kustgebieden in deze subductiezone."

De bevindingen vormen een basis voor risicovoorspellingsinstrumenten om de waarschijnlijkheid van aardbevingen en tsunami's die deze regio treffen, en hun potentiële periodiciteit en intensiteit te beoordelen.