science >> Wetenschap >  >> Natuur

Micro-aardbevingen voorafgaand aan een aardbeving van 4,2 in de buurt van Istanbul - een vroeg waarschuwingssignaal?

Istanbul en de Prinseneilanden op de achtergrond, waarop het boorgatobservatorium GONAF is gevestigd. Krediet:M.Bohnhoff, GFZ

Een nieuwe studie onder leiding van Peter Malin en Marco Bohnhoff van het GFZ German Research Center for Geosciences rapporteert over de observatie van voorschokken die, indien dienovereenkomstig en in realtime geanalyseerd, kan mogelijk de vroegtijdige waarschuwingstijd vóór een grote aardbeving verlengen van slechts enkele seconden tot enkele uren.

Een van de risicovolle geologische structuren ligt in de buurt van Istanbul, een megastad van 15 miljoen mensen. De Noord-Anatolische fout, het scheiden van de Euraziatische en Anatolische tektonische platen, is een 1, 200 kilometer lange breukzone tussen Oost-Turkije en de noordelijke Egeïsche Zee. Sinds het begin van de 20e eeuw, zijn seismische activiteit heeft geleid tot meer dan 20, 000 doden. Een grote (Mw> 7) aardbeving is te laat in het Marmara-gedeelte van de fout, net ten zuiden van Istanbul.

De nieuwe studie is veelbelovend, maar de auteurs zijn voorzichtig:"De resultaten zijn tot nu toe gebaseerd op slechts één bemoedigend veldvoorbeeld voor een aardbevingsvoorbereidingsreeks die typisch bekend is van herhaalde laboratoriumexperimenten met rotsvervorming onder gecontroleerde omstandigheden, ", zegt Marco Bohnhoff.

De studie, een samenwerking met collega's van het AFAD Disaster and Emergency Management Presidium in Turkije, gebruikt golfvormgegevens van het onlangs geïmplementeerde GONAF-seismische boorgatnetwerk. GONAF werkt met detectie met een lage magnitude. Het stelde de onderzoekers in staat een reeks micro-aardbevingen te identificeren voorafgaand aan een aardbeving met een kracht van 4,2 die plaatsvond in juni 2016 ten zuiden van Istanbul, en dat was het grootste evenement in de regio in meerdere jaren.

Illustratie van de Noord-Anatolische breukzone. Krediet:CCBY 3.0:Bohnhoff et.al., Wetenschappelijk boren, 5, 1-10, 2017, doi:10.5194/sd-5-1-2017

In het laatste nummer van Wetenschappelijke rapporten , seismische gegevens van het GONAF-netwerk, opgezet door GFZ in samenwerking met AFAD langs de Zee van Marmara bij Istanbul, wordt verwerkt en geanalyseerd met nieuwe verwerkingstechnieken. De seismische array met hoge resolutie maakte de detectie van tientallen seismische gebeurtenissen voorafgaand aan de hoofdschok mogelijk. Deze kleine gebeurtenissen zouden onder de detectiedrempel van de meeste seismische netwerken wereldwijd zijn geweest. Door de nieuwe verwerkingstechniek clustering en gelijkenis van de seismische signalen bleek aanzienlijk toe te nemen in de uren voorafgaand aan de aardbeving met Mw 4.2. Als dit zogenaamde emergente faalproces daar een hardnekkig kenmerk van seismiciteit zou zijn, het implementeren van realtime verwerking van de nieuwe techniek kan de waarschuwingstijd voor toekomstige aardbevingen in de regio van Istanbul verlengen en leiden tot een belangrijke verbetering van het systeem voor vroegtijdige waarschuwing voor het dichtbevolkte gebied van de Turkse megastad.

"Onze studie toont een substantiële toename in zelfgelijkenis van de microbevingen tijdens de uren vóór de hoofdschok, ", zegt professor Bohnhoff van de GFZ. "Terwijl het huidige systeem voor vroegtijdige waarschuwing in Istanbul afhankelijk is van de aankomsttijden van seismische golven die vanuit het hypocentrum naar de stad worden uitgezonden en daarom beperkt is tot maximaal een paar seconden." activiteit is gedetecteerd voor recente grote aardbevingen in Japan (2011 Mw9 Tohoku-Oki) en Chili (2014 Mw8.1 Iquique), dit is op dit moment geenszins een alomtegenwoordige observatie en moet verder worden getest voordat het wordt geïmplementeerd.