Hevige regenval tijdens een tropische cycloon kan verantwoordelijk zijn voor het hervormen van de ondiepe laag van de aardkorst in de dagen na de storm, volgens nieuw onderzoek.

Het aardoppervlak verschuift voortdurend, uitzetten en comprimeren als reactie op atmosferische en hydrologische krachten van bovengronds.

Wetenschappers hebben eerder gesuggereerd dat tropische cyclonen verwringing onder het aardoppervlak kunnen veroorzaken, grondvervorming genoemd, omdat onderzoekers zowel dilatatie hebben gedocumenteerd, of uitbreiding, en compressie van de aardkorst na zware stormen. Eerdere studies hebben gesuggereerd dat dilatatie van cyclonen langzame aardbevingen kan veroorzaken die compressie kunnen veroorzaken.

De nieuwe studie in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union, constateert dat compressie van de aardkorst samenhangt met zware regenval van orkanen en tyfoons, gezamenlijk bekend als tropische cyclonen. Het extra gewicht van al dat water zorgt er waarschijnlijk voor dat de grond onder de storm vervormt, volgens de auteurs van de studie.

"Al dat soort elementen kunnen de vorm van de vaste aarde veranderen, " zei Maxime Mouyen, een geofysicus aan de Universiteit van Rennes in Rennes, Frankrijk en hoofdauteur van de nieuwe studie.

Grondvervorming meten

In de nieuwe studie onderzoekers onderzochten tropische cyclonen en grondvervorming in Taiwan, een regio die onderhevig is aan zowel frequente tropische cyclonen als aardbevingen. Het eiland ligt tussen de Euraziatische en Filippijnse Zeeplaten, twee tektonische platen die elk jaar dichter bij elkaar worden geschoven, resulterend in verhoogde seismiciteit langs plaatgrenzen.

Om te zien of er een verband was tussen tropische cycloonregens en grondvervorming, de wetenschappers analyseerden eerst tropische cycloonregenwatergegevens die waren geregistreerd door regenvalmeters in het oosten van Taiwan van 2004 tot 2013. Ze gebruikten die gegevens om te schatten hoeveel belasting, of veranderingen in grootte en vorm, de regenval van tropische stormen zou in de aardkorst kunnen ontstaan.

De onderzoekers vergeleken hun stamschattingen vervolgens met daadwerkelijke stammetingen uit Taiwan. Deze metingen zijn afkomstig van grondvervormingsgegevens die in dezelfde periode van tien jaar zijn verzameld door zeven boorgat-rekmeters - apparaten die honderden meters in de aarde worden geboord om grondvervormingsgebeurtenissen te volgen. In de loop van een decennium, spanningsmeters in de buurt van de regenmeters registreerden 72 gevallen van vervorming die zich voordeden na 31 tropische cyclonen.

Het onderzoeksteam ontdekte dat de spanningsmeters grondcompressie konden detecteren een paar dagen nadat tropische cyclonen over een bepaald gebied waren gepasseerd. De observationele spanningsmetermetingen uit Taiwan kwamen nauw overeen met de hoeveelheid spanning die de onderzoekers voorspelden, wat suggereert dat tropische cyclonen de belangrijkste oorzaken waren van deze gevallen van grondvervorming, volgens de auteurs.

De auteurs van het onderzoek concluderen dat de druk van het regenwater dat de valleien instroomt er waarschijnlijk voor heeft gezorgd dat de grond eronder vervormd is onder het gewicht van al dat water.

Aardbevingen veroorzaken

De resultaten van de nieuwe studie roepen de vraag op of tropische cyclonen aardbevingen kunnen veroorzaken. Een eerdere studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur suggereerde dat dilatatie van de aardkorst door cyclonen langzame aardbevingen veroorzaakte die compressie van de korst veroorzaakten. Maar de nieuwe studie suggereert dat zware regenval, in plaats van langzame aardbevingen, veroorzaakt compressie.

De hoeveelheid grondvervorming die door de spanningsmeters in de nieuwe studie wordt gedetecteerd, is qua sterkte vergelijkbaar met lokale seismische gebeurtenissen, soms zo sterk als magnitude 5 aardbevingen. Echter, ze vinden plaats over een langere tijdspanne. Spanning geassocieerd met aardbevingen treedt op binnen seconden tot minuten, terwijl de belasting veroorzaakt door tropische cyclonen gedurende enkele uren tot dagen plaatsvindt.

De onderzoekers zeggen dat het mogelijk is dat dit two-punch-effect kan leiden tot aardbevingen, maar deze hypothese moet worden bewezen met seismische gegevens.

"De vraag is of we de hoeveelheid stress kunnen bereiken die groot genoeg is om vervolgens seismische activiteit te veroorzaken, " zei Mouyen. "Er is geen reden om nee te zeggen, dat kan niet, maar tot nu toe is er geen zuivere waarneming dat het optreden van [tropische cycloon] gecorreleerd is met een toename van seismische activiteit."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.