Onderzoekers die een op satelliet gebaseerd waarschuwingssysteem voor aardbevingen testten, ontwikkeld voor de Amerikaanse westkust, ontdekten dat het systeem goed presteerde in een "replay" van drie grote aardbevingen die tussen 2010 en 2015 in Chili plaatsvonden. Hun resultaten, gerapporteerd in het journaal Seismologische onderzoeksbrieven , suggereren dat een dergelijk systeem in de toekomst vroege waarschuwingen zou kunnen geven voor grondschudding en tsunami's voor de kustgemeenschappen van Chili.

De module voor vroegtijdige waarschuwing, genaamd G-FAST, maakt gebruik van grondbewegingsgegevens gemeten door Global Navigation Satellite Systems (GNSS) om de omvang en het epicentrum van grote aardbevingen te schatten - met een kracht van 8 en hoger. Deze grote bevingen vinden vaak plaats bij subductie van tektonische plaatgrenzen, waar de ene plaat onder een andere plaat schuift, zoals het geval is voor de kust van Chili en de Amerikaanse Pacific Northwest.

Met behulp van gegevens verzameld door de meer dan 150 GNSS-stations van Chili, Brendan Crowell van de Universiteit van Washington en zijn collega's testten de prestaties van G-FAST tegen drie grote megathrust-aardbevingen in het land:de magnitude 8,8 Maule van 2010, de 2014 magnitude 8,2 Iquique, en de 2015 magnitude 8.3 Illapel aardbevingen.

G-FAST was in staat om schattingen van de omvang te geven tussen 40 en 60 seconden na de oorsprong van alle drie de aardbevingen, het verstrekken van magnitude schattingen die binnen 0,3 eenheden van de bekende magnitudes waren. Het systeem gaf ook schattingen van het epicentrum en de foutstrook voor elke aardbeving die overeenkwamen met de werkelijke metingen, en waren beschikbaar 60 tot 90 seconden na de oorsprong van elke aardbeving. "We waren verbaasd over hoe snel G-FAST kon convergeren naar de juiste antwoorden en hoe nauwkeurig we alle drie de aardbevingen konden karakteriseren, ' zei Crowell.

De meeste vroege waarschuwingssystemen voor aardbevingen meten de eigenschappen van seismische golven om een ​​aardbeving snel te karakteriseren. Deze systemen kunnen vaak niet genoeg informatie verzamelen om te bepalen hoe een grote aardbeving zal groeien en kunnen daardoor de omvang van de aardbeving onderschatten - een probleem dat kan worden vermeden met op satellieten gebaseerde systemen zoals G-FAST.

Het is moeilijk om dit soort vroegtijdige waarschuwingssystemen te testen, Crowell merkte op, omdat aardbevingen met een kracht van 8+ relatief zeldzaam zijn. "We hebben besloten om naar de Chileense aardbevingen te kijken omdat ze verschillende aardbevingen van meer dan 8 op de schaal van Richter omvatten, opgenomen met een uitstekend en consistent GNSS-netwerk. Daarbij, we zouden de sterke en zwakke punten in G-FAST beter kunnen categoriseren."

De Chileense tests zullen een rol spelen bij de verdere ontwikkeling van G-FAST voor gebruik in de VS, waar Crowell en collega's hebben gewerkt om het op te nemen in het prototype aardbevingswaarschuwingssysteem genaamd ShakeAlert, nu actief in Californië, Oregon en Washington. De Chileense aardbevingen, Crowell zei, vertegenwoordigen ongeveer de helft van magnitude 8-gebeurtenissen in de geregistreerde catalogus van aardbevingen die worden gebruikt om G-FAST en andere geodetische algoritmen te testen voor opname in ShakeAlert.

In de afgelopen 100 jaar hebben zich langs de Chileense kust tien aardbevingen met een kracht van 8 of meer voorgedaan. inclusief de aardbeving in Valdivia met een kracht van 9,5 op de schaal van Richter in 1960, dat is de grootste aardbeving geregistreerd door instrumenten. "Het gevaar als gevolg van deze grote gebeurtenissen wordt goed erkend en begrepen, " in Chili, schreef Sergio Eduardo Barrientos van de Universidad de Chile, in een tweede artikel dat deze week in SRL is gepubliceerd. "Retourperioden voor gebeurtenissen met een kracht van 8 en hoger liggen in de orde van 80 tot 130 jaar voor een bepaalde regio in Chili, maar ongeveer een dozijn jaar wanneer het land als een geheel wordt beschouwd."

Na de aardbeving van Maule in 2010, het land begon met het installeren van een netwerk van digitale breedband seismische en grondbewegingsstations, Global Positioning System-stations, en GNSS-stations om nauwkeurige informatie te verstrekken voor tsunami-waarschuwingen en schadebeoordeling. Sinds 2012, het Centro Sismológico Nacional aan de Universidad de Chile heeft meer dan 100 stations geëxploiteerd, en is onlangs begonnen met het gebruik van bijna 300 krachtige versnellingsmeters die het schudden van de grond meten.

In een derde paper gepubliceerd in SRL, Felipe Leyton van de Universidad de Chile en collega's analyseren gegevens die zijn verzameld van 163 van deze sterk bewegende stations om meer te weten te komen over de lokale omstandigheden op de locatie van de onderliggende rotsen en grond in deze gebieden. De omstandigheden op de locatie kunnen het schudden van grote aardbevingen wijzigen en de schade aan gebouwen en andere infrastructuur die door het schudden wordt veroorzaakt, beheersen. De nieuwe studie "geeft ons een unieke kans om onze kennis van het gedrag van bodemafzettingen tijdens aardbevingen te verbeteren, vooral in verstedelijkte gebieden, " schrijven Leyton en collega's, die zeggen dat de gegevens kunnen worden gebruikt om gebouwontwerpen en codes te verbeteren.