De timing en omvang van drie dodelijke aardbevingen die Italië in 2016 troffen, waren mogelijk vooraf bepaald, volgens nieuw onderzoek dat toekomstige aardbevingsvoorspellingen zou kunnen verbeteren.

Een gezamenlijk Brits-Italiaans team van geologen en seismologen heeft aangetoond dat de clustering van de drie aardbevingen zou kunnen zijn veroorzaakt door de aanleg van een transversaal netwerk van ondergrondse breuken.

De bevindingen tonen aan dat, hoewel alle drie de aardbevingen plaatsvonden op dezelfde grote fout, verschillende kleinere fouten verhinderden in plaats daarvan een enkele enorme aardbeving en fungeerden ook als paden voor natuurlijk voorkomende vloeistoffen die latere aardbevingen veroorzaakten.

De cluster van drie aardbevingen, door seismologen een "seismische reeks" genoemd, elk had een kracht van meer dan zes en doodde tussen 24 augustus en 30 oktober 2016 meer dan 300 mensen in de Italiaanse Apennijnen.

Het onderzoek, geleid door de Universiteit van Durham, VK, komt voor de tweede verjaardag van het begin van de reeks aardbevingen.

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .

De onderzoekers zeggen dat de bevindingen bredere implicaties kunnen hebben voor de studie van seismische gevaren, waardoor wetenschappers mogelijke aardbevingssequenties na een aardbeving beter kunnen begrijpen.

Dr. Richard Walters, Universitair docent bij de afdeling Aardwetenschappen, Durham-universiteit, zei:"Deze resultaten adresseren een al lang bestaand mysterie in de aardbevingswetenschap - waarom een ​​​​groot breuksysteem soms faalt in een enkele grote aardbeving die over de hele lengte scheurt, versus falen in meerdere kleinere aardbevingen die zich over maanden of jaren uitstrekken.

"Onze resultaten impliceren dat, hoewel we niet hadden kunnen voorspellen wanneer de reeks aardbevingen zou beginnen, toen het eenmaal op gang kwam, zowel de omvang als de timing van de grote aardbevingen kunnen vooraf zijn bepaald door de plaatsing van fouten op diepte.

"Dit is alle informatie die we hypothetisch zouden kunnen weten voor het evenement, en daarom, dit zou een enorm belangrijke manier kunnen zijn om toekomstige aardbevingsvoorspellingen te verbeteren."

Dr. Walters en het team gebruikten satellietgegevens om te schatten welk deel van de fout bij elke aardbeving faalde, en vergeleek dit patroon met de locatie en timing van duizenden kleine naschokken gedurende de seismische reeks.

Ze ontdekten dat kruispunten van kleine fouten met het hoofdbreuksysteem elk van de drie grootste aardbevingen scheidden, sterk suggererend dat deze kruispunten de groei van elke aardbeving stoppen en voorkomen dat de fouten in een enkele grote gebeurtenis falen.

Maar daarnaast, de wetenschappers ontdekten ook dat na de eerste aardbeving, duizenden naschokken kropen noordwaarts langs dezelfde kruispunten met een snelheid van ongeveer 100 meter per dag, op een manier die in overeenstemming is met het natuurlijk voorkomende water en gas dat langs de breuklijnen wordt gepompt door de eerste aardbeving op 24 augustus, 2016.

De tweede aardbeving, op 26 oktober, precies plaatsvond toen deze vloeistoffen hun locatie bereikten, dus het beheersen van de relatieve timing van falen.

Dr. Walters voegde toe:"Het was een grote verrassing dat deze relatief kleine fouten zo'n enorme invloed hadden op de hele reeks.

"Ze stoppen de eerste aardbeving in zijn sporen, en dan kanaliseren ze de vloeistoffen die de reeks maanden later opnieuw beginnen. Niemand heeft dit ooit eerder gezien."

Co-auteur Dr. Laura Gregory, in de School voor Aarde en Milieu, aan de Universiteit van Leeds, VK, zei dat het belangrijk was om te begrijpen of een fout al dan niet faalt in een seismische reeks, en dat de resultaten van het team alleen mogelijk werden gemaakt door een gevarieerd aanbod van verschillende datasets te combineren.

Dr. Gregory zei:"Een seismische reeks heeft heel andere implicaties voor seismisch gevaar in vergelijking met een enkele grote aardbeving. Als de fouten in Italië in 2016 samen waren mislukt in één grote gebeurtenis, de impact op de lokale bevolking zou veel groter zijn geweest.

"Dit is de eerste keer dat we deze kwaliteit van moderne gegevens ooit hebben gehad over een van deze aardbevingsreeksen, en het samenbrengen van een reeks specialisten was de sleutel om te ontrafelen hoe de aardbevingen zich tot elkaar verhouden.

"Ik klauterde onmiddellijk na elke aardbeving met Britse en Italiaanse collega's over de berghelling, het meten van de metershoge kliffen die zich plotseling hadden gevormd. In de tussentijd, andere leden van ons team analyseerden gegevens van seismometers die over de hele wereld waren gestationeerd, of de kleine buiging van de grond rond de fouten in kaart brachten met behulp van satellieten die op 500 mijl hoogte om de planeet cirkelen."