Door wiskundig de bewegingen te modelleren van een locomotief die ten noorden van San Francisco van de sporen viel tijdens de beruchte aardbeving van 1906 in de stad, onderzoekers hebben een ondergrens berekend voor de grondbeweging van de aardbeving op de plek van de gekantelde trein.

Hun verslag in het journaal Seismologische onderzoeksbrieven concludeert dat het schudden van de grond gelijk was aan ten minste een "ernstig" niveau dat zware meubels zou kunnen omvallen, schoorstenen instorten en aanzienlijke structurele schade aanrichten. De richting en sterkte van de grondbewegingen komen overeen met simulaties van grondschudden voor de aardbeving van 1906 uit een onderzoek uit 2008, zeiden Swetha Veeraraghavan en collega's.

Seismologen vertrouwen op deze grondbewegingssimulaties omdat de dichtstbijzijnde grondbewegingsregistraties van de historische gebeurtenis afkomstig waren van een station op 35 kilometer (21,7 mijl) afstand van de San Andreas-breuk, die scheurde tijdens de aardbeving. De simulaties helpen wetenschappers te bepalen wat voor soort grondbeweging waarschijnlijk is tijdens toekomstige grote aardbevingen in de regio.

Gegevens verkregen uit het ongewone geval van de omgevallen trein, zei Veeraraghavan, kan worden gebruikt om de resultaten van krachtige computersimulaties van de aardbeving van 1906 en mogelijke toekomstige aardbevingen te testen. "Met de beperkte beschikbaarheid van grondbewegingsrecords voor grote aardbevingen, deze ooggetuigenobservaties worden kritische datapunten die geloofwaardigheid verlenen aan deze grote aardbevingssimulaties, " ze zei.

De trein was nabij het Point Reyes station ten noorden van San Francisco, gestopt op een zijspoor om te tanken, toen het zijn historische tuimeling nam. Een ooggetuige van de gebeurtenis zei dat de conducteur net weer in de locomotief was geklommen:

"toen de trein een grote slinger naar het oosten maakte, gevolgd door een andere naar het westen, die de hele trein op zijn kant gooide. De verbaasde conducteur viel af toen hij overging, en bij het zien van de vallende schoorstenen en brekende weduwen van het station, hij begreep dat het de Temblor was."

Veeraraghavan en collega's gebruikten het ooggetuigenverslag, een foto van de omgevallen trein genomen door de brandweerman van de trein en informatie over de grootte en het ontwerp van de trein (ongeveer als een rechthoekig blok) om hun modellering van de grondbewegingen te begeleiden die nodig zouden zijn geweest om de trein in de weg te laten vallen dat het deed.

Uit deze analyse blijkt de onderzoekers berekenden twee maten van grondschudden - piekgrondversnelling (PGA) en piekgrondsnelheid (PGV) - om het minimale grondschudden te bepalen dat nodig is om de trein omver te werpen. Hun resultaten voor deze twee maatregelen komen overeen met een score van VIII (ernstig) op de schaal van Modified Mercalli Intensity.

Dit is niet de eerste keer dat seismologen hebben geprobeerd grondbewegingsgegevens te extraheren uit de omgevallen trein. Thomas Heaton van Caltech, een van de co-auteurs van het huidige artikel, maakte deel uit van een team dat een vergelijkbare analyse publiceerde in de Bulletin van de Seismologische Vereniging van Amerika in 1999. De nieuwe studie verbetert deze bevindingen door rekening te houden met potentiële verticale en horizontale grondbewegingen die zijn afgeleid van 140 wereldwijde aardbevingsrecords in zijn analyse.

De onderzoekers vergeleken de grondbewegingen berekend op basis van hun treinmodel met drie verschillende simulaties van de aardbeving van 1906 uit een onderzoek uit 2008. concluderen dat elk van die gesimuleerde aardbevingen ernstig genoeg zou kunnen schudden om de trein omver te werpen.

De bevindingen suggereren dat grote aardbevingssimulaties voor de regio "realistisch zijn, " zei Veeraraghavan. "Zo'n schudden kan leiden tot aanzienlijke schade aan een verscheidenheid aan niet-ductiele structuren in de Bay Area, inclusief bepaalde soorten hoge gebouwen."

Het ooggetuigenverslag van de trein die naar het oosten en vervolgens naar het westen slingerde voordat hij omviel, suggereert dat het hypocentrum van 1906 waarschijnlijk ten zuiden van Point Reyes ligt, misschien voor de kust van San Francisco en San Juan Bautista, zoals anderen hebben berekend, schrijven de auteurs.