science >> Wetenschap >  >> Natuur

De aardbeving in Oaxaca vanuit de ruimte in kaart brengen

Interferogram dat de coseismische oppervlakteverplaatsing in het gebied van Oaxaca toont, Mexico, gegenereerd op basis van meerdere Sentinel-1-scans - voor en na de aardbeving van 23 juni. Door gegevens van de Copernicus Sentinel-1-missie te combineren, verworven voor en na de aardbeving, veranderingen op de grond die plaatsvonden tussen de twee acquisitiedata leiden tot de kleurrijke interferentiepatronen in de afbeeldingen, bekend als een ‘interferogram’, waardoor wetenschappers de grondbeweging kunnen kwantificeren. Credit:bevat gewijzigde Copernicus Sentinel-gegevens (2020), verwerkt door ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Op de ochtend van 23 juni 2020, een sterke aardbeving trof de zuidelijke staat Oaxaca, Mexico. De aardbeving met een kracht van 7,4 op de schaal van Richter leidde tot evacuaties in de regio, veroorzaakte een tsunami-waarschuwing en beschadigde duizenden huizen. Satellietradargegevens, van de Copernicus Sentinel-1-missie, worden gebruikt om de effecten van de aardbeving op het land te analyseren.

Mexico is een van 's werelds meest seismisch actieve regio's, zittend op de top van drie van de grootste tektonische platen van de aarde - de Noord-Amerikaanse, Kokos, en Stille Oceaan. In de buurt van de zuidelijke regio van Mexico, de Noord-Amerikaanse plaat botst met de Cocos-plaat, die ondergronds wordt gedwongen in een subductiezone. Dit geologische proces wordt in verband gebracht met veel van de schadelijke aardbevingen aan de Pacifische kust van Mexico, waaronder de meest recente op 23 juni.

De aardbeving die in de regio Oaxaca werd gemeld, vond plaats om 10:29 lokale tijd, met het epicentrum ongeveer 12 km ten zuidwesten van Santa María Zapotitlán. Verschillende krachtige naschokken werden dezelfde dag geregistreerd, met vijf meer opgenomen in de volgende 24 uur.

Hoewel er momenteel geen manier is om te voorspellen wanneer aardbevingen zullen plaatsvinden, Met radarbeelden van satellieten kunnen de effecten van aardbevingen worden waargenomen. Sinds de lancering, de Copernicus Sentinel-1-missie heeft een prachtig systeem bewezen om de oppervlaktevervorming veroorzaakt door tektoniek te meten, vulkaanuitbarstingen en bodemdaling.

In de figuren links gegevens van de Sentinel-1A- en Sentinel-1B-satelliet, kort voor en na de aardbeving verworven, zijn gecombineerd om de coseismische oppervlakteverplaatsing te meten, of veranderingen op de grond, die plaatsvonden tussen de twee overnamedata. Dit leidt tot het kleurrijke interferentiepatroon (of franjepatroon) dat bekend staat als een interferogram, waarmee wetenschappers de oppervlakteverplaatsing kunnen kwantificeren.

Ramón Torres, Copernicus Sentinel-1-projectmanager, verklaart, "Het interferogram vertegenwoordigt de oppervlakteverplaatsing in de zichtlijn van de radar, d.w.z. de helft van de radargolflengte. De afstand tussen de interferentiecyclus, van geel naar geel, komt overeen met een vervorming van 28 mm in de zichtlijn van de radar. Bijvoorbeeld, een blauw-groen-rode kleurcyclus vertegenwoordigt een relatieve beweging naar de radar, terwijl een rood-groen-blauwe kleurcyclus een vervorming betekent weg van de radar. De franjes kunnen worden uitgepakt om de conversie naar meters mogelijk te maken. Het resultaat, aangeduid als de oppervlakteverplaatsingskaart, toont de relatieve vervorming veroorzaakt door de aardbeving."

Verplaatsing gemeten in de radar zichtlijn vanaf de dalende (boven) en stijgende (onder) passen. Credit:Copernicus Sentinel-gegevens (2020), verwerkt door ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

In de Oaxaca-afbeeldingen, In de kustplaats La Crucecita, waar het epicentrum zich bevond, werd een grondvervorming tot 0,45 m waargenomen.

Met zijn 250 km brede zwad over landoppervlakken, de Copernicus Sentinel-1-missie geeft wetenschappers een brede kijk op de verplaatsing, waardoor ze de grondverplaatsing kunnen onderzoeken en de wetenschappelijke kennis van aardbevingen verder kunnen ontwikkelen.

Door te profiteren van de beschikbaarheid van zowel Sentinel-1A- als Sentinel-1B-beelden, wetenschappers zijn in staat om de grondbeweging in zowel verticale als oost-west richtingen te kwantificeren door de radarscans te kammen die zijn verkregen terwijl de satellieten zowel van zuid naar noord als van noord naar zuid vlogen.

Hoewel de huidige radarmissies beperkt zijn in het meten van de oost-westcomponent van oppervlakteverplaatsing, de voorgestelde kandidaat-missie Earth Explorer, Harmonie, zal de mogelijkheden vergroten door extra zichtlijnen toe te voegen aan de Sentinel-1-missie.

In gebieden waar de verplaatsing overwegend in de noord-zuidrichting plaatsvindt, Harmony zal in staat zijn om systematisch en nauwkeurig een extra dimensie van verplaatsing te meten. Dit zal helpen bij het oplossen van ambiguïteiten in de onderliggende geofysische processen die leiden tot aardbevingen, aardverschuivingen en vulkanisme.

Kijkend naar de toekomst, de komende zes kandidaat-missies met hoge prioriteit zullen de huidige mogelijkheden van de Sentinel-missies uitbreiden, een van hen is de L-band Synthetic Aperture Radar, ROOS-L, missie, wat ook de huidige mogelijkheden van Sentinel-1 zal vergroten. De missie zal wetenschappers in staat stellen om het in kaart brengen van aardbevingen in het komende decennium verder te verbeteren.

Ramón Torres zegt:"De Sentinel-1-services zijn zeer goed gegarandeerd voor de komende decennia. De komende Sentinel-1C en Sentinel-1D worden momenteel voltooid, en het ontwerp van de volgende generatie satellieten begint later dit jaar."