Uit nieuw onderzoek blijkt dat grote aardbevingen duizenden kilometers ver onder water aardverschuivingen kunnen veroorzaken. weken of maanden nadat de aardbeving heeft plaatsgevonden.

Onderzoekers die gegevens van seismometers op de oceaanbodem voor de kust van Washington-Oregon analyseerden, bonden een reeks onderwateraardverschuivingen vast op de Cascadia Subduction Zone, 80 tot 161 kilometer (50 tot 100 mijl) voor de kust van de Pacific Northwest, tot een aardbeving van 8,6 op de schaal van Richter in 2012 in de Indische Oceaan - meer dan 13, 500 kilometer (8, 390 mijl) afstand. Deze aardverschuivingen onder water vonden met tussenpozen plaats gedurende bijna vier maanden na de aardbeving in april.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat aardbevingen extra aardbevingen kunnen veroorzaken op andere fouten over de hele wereld, maar de nieuwe studie toont aan dat aardbevingen ook onderzeese aardverschuivingen kunnen veroorzaken ver weg van de aardbeving.

"De basisveronderstelling ... is dat deze aardverschuivingen op zee worden veroorzaakt door de lokale aardbevingen, " zei Paul Johnson, een oceanograaf aan de Universiteit van Washington in Seattle en hoofdauteur van de nieuwe studie gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Solid Earth , een tijdschrift van de American Geophysical Union. "Maar wat onze krant zei is, 'Nee, je kunt ze overal ter wereld door aardbevingen genereren.'"

De nieuwe bevindingen kunnen sedimentregistraties compliceren die worden gebruikt om het aardbevingsrisico te schatten. Als aardverschuivingen onder water zouden kunnen worden veroorzaakt door aardbevingen ver weg, niet alleen in de buurt, wetenschappers moeten misschien overwegen of een lokale of een verre aardbeving de afzettingen heeft gegenereerd voordat ze ze gebruiken om lokale gebeurtenissen te dateren en het aardbevingsrisico in te schatten, volgens de auteurs van de studie.

De onderzeese aardverschuivingen die in het onderzoek zijn waargenomen, zijn kleiner en meer gelokaliseerd dan wijdverbreide aardverschuivingen die worden veroorzaakt door een grote aardbeving direct aan de rand van Cascadia zelf, maar deze aardverschuivingen onder water, veroorzaakt door verre aardbevingen, kunnen nog steeds lokale tsunami's veroorzaken en communicatiekabels onder water beschadigen, volgens de auteurs van de studie.

Een gelukkig ongeluk

De ontdekking dat de aardverschuivingen van Cascadia werden veroorzaakt door een verre aardbeving was een ongeluk, zei Johnson.

Wetenschappers hadden seismometers op de oceaanbodem voor de kust van Washington-Oregon geplaatst om kleine aardbevingen te detecteren. en ook om oceaantemperatuur en -druk op dezelfde locaties te meten. Toen Johnson tijdens een wetenschappelijke bijeenkomst hoorde over de seismometers, hij besloot de gegevens te analyseren die de instrumenten hadden verzameld om te zien of hij bewijs kon detecteren van thermische processen die de zeebodemtemperatuur beïnvloeden, zoals de vorming van methaanhydraat.

Johnson en zijn team combineerden de temperatuurgegevens van de zeebodem met druk- en seismometergegevens en videostills van met sediment bedekte instrumenten van 2011-2015. Gedurende enkele maanden traden er kleine temperatuurschommelingen op, gevolgd door grote temperatuurstijgingen gedurende een periode van twee tot tien dagen. Ze concludeerden dat deze temperatuurveranderingen alleen tekenen konden zijn van meerdere onderwateraardverschuivingen die sedimenten in het water afwerpen. Deze aardverschuivingen veroorzaakten warme, ondiep water om dichter te worden en bergafwaarts te stromen langs de Cascadia-rand na de aardbeving met een kracht van 8,6 in de Indische Oceaan op 11 april, 2012, waardoor de temperatuurpieken ontstaan.

De Cascadia-marge loopt voor meer dan 1, 100 kilometer (684 mijl) van de Pacific Northwest-kustlijn van noord naar zuid, die het gebied boven de onderliggende subductiezone omvat, waar de ene tektonische plaat onder de andere schuift.

Steile hellingen onder water honderden meters hoog langs de marge. Op deze steile hellingen hoopt zich sediment op. Toen de seismische golven van de aardbeving in de Indische Oceaan deze steile onderwaterhellingen bereikten, ze verdrongen de dikke sedimenten die op de hellingen waren opgestapeld. Dit schudden zorgde ervoor dat sedimentgebieden afbraken en van de helling afgleden, het creëren van een waterval van aardverschuivingen langs de helling. Het sediment viel niet allemaal tegelijk, dus de aardverschuivingen vonden tot vier maanden na de aardbeving plaats, volgens de auteurs.

De steiler dan gemiddelde hellingen voor de kust van Washington-Oregon, zoals die van Quinault Canyon, die afdaalt 1, 420 meter (4, 660 voet) in een hoek van maximaal 40 graden, maken het gebied bijzonder kwetsbaar voor onderzeese aardverschuivingen. De dikke sedimentafzettingen versterken ook seismische golven van verre aardbevingen. Kleine sedimentdeeltjes bewegen als rimpelingen in vloeistof, het versterken van de golven.

"Dus deze dingen zijn allemaal voorbereid, klaar om in te storten, als er ergens een aardbeving is, ' zei Johnson.

Het sedimentrecord verstoren

De nieuwe bevinding kan gevolgen hebben voor tsunami's in de regio en kan schattingen van het aardbevingsrisico bemoeilijken, volgens de auteurs van de studie.

Subductiezones zoals de Cascadia-marge lopen gevaar voor tsunami's. Terwijl de ene tektonische plaat onder de andere schuift, ze raken aan elkaar opgesloten, energie opslaan. Als de platen eindelijk slippen, ze laten die energie vrij en veroorzaken een aardbeving. Niet alleen geeft deze plotselinge beweging water boven de breuk een enorme duw naar boven, het verlaagt ook het kustland ernaast als de bovenliggende plaat afvlakt, waardoor de kustlijn kwetsbaarder wordt voor de golven van verplaatst water.

Onderzeese aardverschuivingen vergroten dit risico. Ze duwen ook oceaanwater uit de weg wanneer ze zich voordoen, die een tsunami zou kunnen veroorzaken aan de lokale kust, zei Johnson.

Wetenschappers gebruiken ook onderwatersedimentrecords om het risico op aardbevingen in te schatten. Door sedimentkernen voor de kust te boren en de leeftijd tussen aardverschuivingen te berekenen, wetenschappers kunnen een tijdlijn maken van aardbevingen in het verleden die worden gebruikt om te voorspellen hoe vaak een aardbeving in de toekomst in de regio kan voorkomen en hoe intens deze kan zijn.

Een aardbeving voor de Pacific Northwest zou onderzeese aardverschuivingen veroorzaken langs de kust van British Columbia tot Californië. Maar uit de nieuwe studie bleek dat een verre aardbeving alleen zou kunnen resulteren in aardverschuivingen tot 20 of 30 kilometer (12 tot 19 mijl) breed. Dat betekent dat wanneer wetenschappers sedimentkernen nemen om te bepalen hoe vaak lokale aardbevingen voorkomen, ze kunnen misschien niet zeggen of de sedimentlagen op de zeebodem zijn aangekomen als gevolg van een verre of lokale aardbeving.

Johnson zegt dat meer kernbemonstering over een groter bereik van de marge nodig zou zijn om een ​​nauwkeurigere aflezing van het geologische record te bepalen en om schattingen van het aardbevingsrisico bij te werken.