Met behulp van een reeks geofoons ter grootte van een koffieblik die ongeveer een maand in achtertuinen zijn ingezet, golfbanen en openbare parken, onderzoekers verzamelden voldoende gegevens om de diepte en vorm van de sedimentaire bekkens van San Gabriel en San Bernardino in Los Angeles in kaart te brengen, Californië.

Seismologen denken dat deze sedimentaire bekkens een "golfgeleider" kunnen zijn om de energie van een aardbeving op de zuidelijke San Andreas-breuk te concentreren en vast te houden, dus het begrijpen van hun structuur is belangrijk om te helpen voorspellen hoe goed ze de energie van een dergelijke aardbeving naar het centrum van Los Angeles kunnen kanaliseren.

Het onderzoeksteam, onder leiding van Patricia Persaud van de Louisiana State University en Robert Clayton van het California Institute of Technology, kon de twee bekkens gedetailleerder in kaart brengen dan eerdere studies, waaruit blijkt dat het bekken van San Gabriel dieper is dan het bekken van San Bernardino en dat het bekken van San Bernardino een onregelmatige vorm heeft. Persaud en collega's ontdekten ook tekenen van diepe verschuivingen in lagen van de aardkorst die verband kunnen houden met twee fouten - de Red Hill- en Raymond-fouten - die eerder in kaart zijn gebracht in nabijgelegen gebieden aan de oppervlakte.

"Het is momenteel te vroeg om te zeggen hoe onze resultaten zullen veranderen hoe we zouden kunnen denken aan het vermogen van deze bassins om seismische energie te kanaliseren, "Zei Persaud. "Echter, we verzamelen meer gegevens in het gebied die zullen worden gebruikt om de bekkenstructuur verder te verfijnen."

Geofoons zijn instrumenten die de snelheid van grondbeweging omzetten in spanning die kan worden gebruikt om de geometrie van structuren onder het aardoppervlak te bepalen. Het visualiseren van de details van de sedimentaire bekkenstructuur vereist een groot aantal seismische stations die dicht bij elkaar liggen om belangrijke veranderingen in de structuur lateraal over het bekken vast te leggen. Geofoonarrays bieden een goedkope en haalbare manier om deze gegevens te verzamelen in een dichtbevolkt stedelijk gebied, vergeleken met de complicaties en kosten van het inzetten van breedbandseismometers, merkte Persaud op.

Elk van de 202 knooppunten die in het onderzoek zijn ingezet, in drie lijnen die de noordelijke stroomgebieden overspannen, zijn ongeveer zo groot als een koffieblikje. "Ze wegen ongeveer zes pond en hebben een datalogger, batterij en recorder in één container, " legde Persaud uit. "Om ze in de grond te plaatsen, graven we een klein gaatje waarin de knopen kunnen worden bedekt met ongeveer vijf centimeter aarde als ze eenmaal stevig zijn geplant. De meeste inwoners van Los Angeles zeggen dat we ze moeten plaatsen waar we willen, sommigen helpen ons zelfs de gaten te graven; dus we kiezen een locatie in hun tuinen en in ongeveer vijf minuten hebben we het knooppunt op zijn plaats en opnemen."

In de meeste gevallen, eigenaren van onroerend goed waren "uiterst vriendelijk en meegaand" tijdens het huidige onderzoek, zei Persaud. "Wat interessant is, is dat toen we een positieve reactie kregen, het bijna onmiddellijk was. Inwoners van Los Angeles zijn zich terdege bewust van het verhoogde seismische gevaar in deze regio, en zijn vaak nieuwsgierig naar onze studie en de knooppunten, en ze willen meer weten. Sommigen bieden aan om het woord over ons onderzoek te verspreiden via sociale media en moedigen hun vrienden en buren aan om ook deel te nemen."

De knooppunten verzamelden gedurende 35 dagen continu gegevens. In deze tijd, ze ontdekten grondbeweging van magnitude 6 en grotere aardbevingen die duizenden kilometers verwijderd van Los Angeles plaatsvonden. Seismische golfvormgegevens van deze teleseismische aardbevingen kunnen worden gebruikt met een methode die de ontvangerfunctietechniek wordt genoemd om de dikte van de korst en ondiepe korststructuren onder een seismisch station in kaart te brengen. De ontvangerfuncties berekend op basis van de nodale arrays zijn vergelijkbaar met die berekend op basis van breedbandgegevens, concludeerden de onderzoekers, maar de nodale array biedt een hogere resolutie kijk op korststructuren zoals de grens tussen de aardkorst en de mantel en de interface tussen sedimenten en keldergesteente over de bassins.

Deze zomer, het onderzoeksteam is terug in Californië en plaatst knooppunten "langs nieuwe lijnen die bedoeld zijn om gebieden op te vullen waar de vorm van het bassin zou kunnen veranderen, " zei Persaud. "We hebben zojuist drie nieuwe profielen in gebruik genomen en zullen de resultaten van al onze profielen verzamelen om een ​​bijgewerkt structureel model voor de bassins te produceren."

De studie is gepubliceerd in de Seismologische onderzoeksbrieven .