Het meeste van wat we weten over aardbevingen en vulkanen is gebaseerd op wat we aan het aardoppervlak kunnen waarnemen. Echter, de meeste actie, vooral vroege activiteiten die kunnen helpen bij het voorspellen en voorbereiden van rampen, komt diep onder de grond voor.

Het ontwikkelen van een duidelijker beeld van veranderingen in de ondergrond, samen met continue monitoring, levensreddende informatie kunnen verstrekken voorafgaand aan toekomstige rampen. In het aardbevingsgevoelige Japan vooral, er is een voortdurende behoefte aan effectieve middelen om seismische activiteit te voorspellen.

Het Japanse National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED) heeft het Hi-net-netwerk ontwikkeld van honderden hooggevoelige seismografen die gelijkmatig over het land zijn verdeeld. Seismische gegevens met hoge resolutie van Hi-net werpen licht op de werking ver onder het oppervlak. Een belangrijke informatiebron van Hi-net is de snelheid van seismische golven terwijl ze tussen stations reizen. fouten, breuken en vloeistoffen in de ondergrond, onder andere factoren, kan de seismische snelheid beïnvloeden. Dus, veranderingen in seismische snelheid kunnen veranderingen signaleren die ondergronds plaatsvinden, maar nog niet zichtbaar zijn aan de oppervlakte.

Tot voor kort, weinig variatie in seismische snelheid was gedetecteerd in het centrum van Kyushu, Het meest zuidelijke grote eiland van Japan. Echter, in april 2016, de MW 7.0 Kumamoto-aardbeving trof de regio kort na een MW 6.2-voorschok. Deze verwoestende aardbevingen werden gevolgd door uitbarstingen van de grootste actieve vulkaan van Japan, Mount Aso, in april, Mei en oktober van hetzelfde jaar.

Een drietal onderzoekers van Kyushu University en het International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I2CNER) hebben Hi-net seismische snelheidsgegevens onderzocht, continu verzameld van december 2015 tot november 2016, om de ondergrondse omstandigheden te begrijpen die met deze rampen gepaard gaan. Ze rapporteerden hun bevindingen in wetenschappelijke vooruitgang .

"We hebben seismische interferometrie toegepast op het omgevingsgeluid dat is opgenomen op 36 Hi-net seismische stations, " legt Tatsuno Ikeda uit. "We ontdekten dat tijdens de aardbeving, snelheid aanzienlijk vertraagd, die mogelijk verband houden met schade en drukveranderingen rond de diepe breukbreuk. Dit werd gevolgd door een geleidelijke 'genezing' van de fout in de volgende maanden, hoewel verschillende gebieden in verschillende mate hersteld."

De aardbevingen hebben mogelijk ook vloeistoffen rond Aso's magmalichaam gemobiliseerd. De snelheid onder de caldera nam af toen de aardbeving toesloeg, maar herstelde relatief snel na de uitbarstingen; dit kan de druk hebben opgeheven.

"Hoewel eerdere studies vergelijkbare benaderingen hebben gebruikt voor snelheidsschatting, de hogere ruimtelijke resolutie die we over een breed gebied bereikten, stelde ons in staat om de ruimtelijke verdeling van de schadezone of stresstoestand te identificeren, ", zegt corresponderende auteur Takeshi Tsuji. "Door een dichtere implementatie kunnen lokale anomalieën nauwkeuriger worden opgelost. De aldus geïdentificeerde snelheidsveranderingen kunnen nuttig zijn bij het inschatten van toekomstige aardbevingen en vulkanische activiteit."