Nepal werd in 2015 getroffen door een aardbeving met een kracht van 7,8. maar het land kan nog steeds worden geconfronteerd met de dreiging van een veel sterkere temblor. Dit is de conclusie van ETH-onderzoekers op basis van een nieuw model dat fysieke processen van aardbevingsbreuken tussen de Euraziatische en Indiase platen simuleert.

in april 2015, Nepal – en vooral de regio rond de hoofdstad, Kathmandu - werd getroffen door een krachtige beving. Een aardbeving met een kracht van 7,8 verwoestte hele dorpen, verkeersroutes en culturele monumenten, met een dodental van ongeveer 9, 000.

Echter, het land kan nog steeds worden geconfronteerd met de dreiging van veel sterkere aardbevingen met een kracht van 8 of meer. Dat concludeert een groep aardwetenschappers van ETH Zürich op basis van een nieuw model van de botsingszone tussen de Indiase en Euraziatische platen in de buurt van de Himalaya. Met behulp van dit model, het team van ETH-onderzoekers dat samenwerkt met promovendus Luca Dal Zilio, van de groep onder leiding van professor Taras Gerya van het Instituut voor Geofysica, heeft nu de eerste simulaties met hoge resolutie van aardbevingscycli uitgevoerd in een dwarsdoorsnede van de breukzone.

"Bij de aardbeving van 2015 er was slechts een gedeeltelijke breuk van de grote Himalaya-breuk die de twee continentale platen scheidde. de frontale, nabij het oppervlak van de breukzone, waar de Indiase plaat onder de Euraziatische plaat zakt, gleed niet uit en blijft onder spanning staan, " legt Dal Zilio uit, hoofdauteur van de studie, die onlangs in het tijdschrift werd gepubliceerd Natuurcommunicatie .

Normaal gesproken, een grote aardbeving maakt bijna alle spanning los die zich in de buurt van het brandpunt heeft opgebouwd als gevolg van verplaatsing van de platen. "Ons model laat zien dat, hoewel de aardbeving in Gorkha het stressniveau in een deel van de breukzone verminderde, de spanning nam zelfs toe in het frontale gedeelte dicht bij de voet van de Himalaya. De schijnbare paradox is dat 'middelgrote' aardbevingen zoals Gorkha de voorwaarden kunnen scheppen voor een nog grotere aardbeving, ', zegt Dal Zilio.

Trillingen van de omvang van de aardbeving in Gorkha geven alleen spanning vrij in de diepere subsecties van het breuksysteem over een lengte van 100 kilometer. Beurtelings, nieuwe en zelfs grotere spanning bouwt zich op in de nabije oppervlaktedelen van de breukzone.

Volgens de simulaties uitgevoerd door Dal Zilio en zijn collega's, er zouden nog twee of drie Gorkha-bevingen nodig zijn om voldoende spanning op te bouwen voor een aardbeving met een kracht van 8,1 of meer. Bij een dergelijke aardbeving de breukzone breekt over het gehele dieptebereik, zich uitstrekkend tot aan het aardoppervlak en lateraal - langs de Himalaya-boog - over honderden kilometers. Dit leidt uiteindelijk tot een volledige spanningsvrijgave in dit segment van het breuksysteem, die zich uitstrekt tot ongeveer 2, 000 kilometer in totaal.

Uit historische gegevens blijkt dat dit soort mega-evenementen zich in het verleden ook hebben voorgedaan. Bijvoorbeeld, de aardbeving in Assam in 1950 had een kracht van 8,6, waarbij de breukzone over een lengte van enkele honderden kilometers en over het gehele dieptebereik breekt. in 1505, een gigantische aardbeving trof met voldoende kracht om een ​​ongeveer 800 kilometer lange breuk op de grote Himalaya-breuk te veroorzaken.

"Het nieuwe model onthult dat krachtige aardbevingen in de Himalaya niet slechts één vorm hebben, maar minstens twee, en dat hun cycli elkaar gedeeltelijk overlappen, " zegt Edi Kissling, Hoogleraar Seismologie en Geodynamica. Super aardbevingen kunnen optreden met een periodiciteit van 400 tot 600 jaar, terwijl "middelgrote" aardbevingen zoals Gorkha een herhalingstijd hebben van maximaal een paar honderd jaar. Omdat de cycli elkaar overlappen, de onderzoekers verwachten dat er met onregelmatige tussenpozen krachtige en gevaarlijke aardbevingen zullen plaatsvinden.

Echter, ze kunnen niet voorspellen wanneer er weer een extreem grote aardbeving zal plaatsvinden. "Niemand kan aardbevingen voorspellen, ook niet met het nieuwe model. Echter, we kunnen ons begrip van het seismische gevaar in een specifiek gebied verbeteren en passende voorzorgsmaatregelen nemen, ' zegt Kusling.

Het tweedimensionale model met hoge resolutie bevat ook enkele onderzoeksresultaten die zijn gepubliceerd na de aardbeving in Gorkha. Om de simulaties te genereren, de onderzoekers gebruikten de Euler-mainframecomputer bij ETH Zürich. "Een driedimensionaal model zou nauwkeuriger zijn en zou ons ook in staat stellen uitspraken te doen over de westelijke en oostelijke rand van de Himalaya. het modelleren van de hele 2, 000 kilometer van de breukzone zou een enorme rekenkracht vergen die zelfs de supercomputers van de CSCS niet kunnen leveren, ', zegt Dal Zilio.

Nepal ligt op het punt waar twee continenten elkaar ontmoeten:India en Eurazië. Het is hier dat de Indiase plaat subducteert in de mantel onder de Euraziatische plaat. Door het zuigende effect dat wordt uitgeoefend door de Indiase plaat als deze in de mantel zakt, het Indiase subcontinent beweegt tot 4 centimeter per jaar naar het noorden.

Als resultaat, de platen wrijven over de lengte van deze 2 tegen elkaar, 000 kilometer storingssysteem, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid stress kan worden opgebouwd. Tijdens een aardbeving, het plotseling vrijkomen van deze spanning veroorzaakt een abrupte verplaatsing van de platen naast elkaar. Dit is de reden waarom Nepal en de zuidelijke uitlopers van de Himalaya herhaaldelijk zeer krachtige aardbevingen ervaren.