science >> Wetenschap >  >> Natuur

Zeldzame boemerang-aardbeving waargenomen langs breuklijn van de Atlantische Oceaan

Gereconstrueerd beeld van de breukzone. Krediet:Hicks et al

Wetenschappers hebben voor het eerst een 'boemerang'-aardbeving in de oceaan gevolgd het verstrekken van aanwijzingen over hoe ze verwoesting op het land zouden kunnen veroorzaken.

Aardbevingen treden op wanneer rotsen plotseling breken bij een breuk - een grens tussen twee blokken of platen. Tijdens grote aardbevingen, het breken van steen kan zich langs de breuklijn verspreiden. Nutsvoorzieningen, een internationaal team van onderzoekers heeft een 'boemerang'-aardbeving geregistreerd, waarbij de breuk zich aanvankelijk uitbreidt vanaf de eerste breuk, maar dan draait en met hogere snelheden de andere kant op loopt.

De sterkte en duur van de breuk langs een breuk beïnvloedt de mate van grondschudden op het oppervlak, die gebouwen kunnen beschadigen of tsunami's kunnen veroorzaken. uiteindelijk, het kennen van de mechanismen van hoe fouten scheuren en de betrokken fysica zal onderzoekers helpen betere modellen en voorspellingen van toekomstige aardbevingen te maken, en kan vroegtijdige waarschuwingssystemen voor aardbevingen informeren.

Het team, geleid door wetenschappers van de Universiteit van Southampton en Imperial College London, rapporteer vandaag hun resultaten in Natuur Geowetenschappen .

Terwijl grote (magnitude 7 of hoger) aardbevingen plaatsvinden op het land en zijn gemeten door nabijgelegen netwerken van monitoren (seismometers), deze aardbevingen veroorzaken vaak beweging langs complexe netwerken van fouten, als een reeks dominostenen. Dit maakt het moeilijk om de onderliggende mechanismen te volgen van hoe deze 'seismische slip' plaatsvindt.

Onder de oceaan, veel soorten fouten hebben eenvoudige vormen, dus zorg voor de mogelijkheid om onder de motorkap van de 'aardbevingsmotor' te kruipen. Echter, ze zijn verre van grote netwerken van seismometers op het land. Het team maakte gebruik van een nieuw netwerk van onderwaterseismometers om de Romanche-breukzone te bewaken, een breuklijn van 900 km onder de Atlantische Oceaan nabij de evenaar.

Volgen hoe de breuk zich ontwikkelde over de breukzone. Krediet:Hicks et al

in 2016, ze registreerden een aardbeving met een kracht van 7,1 langs de Romanche-breukzone en volgden de breuk langs de breuk. Hieruit bleek dat de breuk aanvankelijk in één richting ging voordat hij halverwege de aardbeving omdraaide en de 'seismische geluidsbarrière' doorbrak, een ultrasnelle aardbeving worden.

Slechts een handvol van dergelijke aardbevingen zijn wereldwijd geregistreerd. Het team is van mening dat de eerste fase van de breuk cruciaal was bij het veroorzaken van de tweede, snel glijdende fase.

Eerste auteur van de studie Dr. Stephen Hicks, van de afdeling Aardwetenschappen en Engineering van Imperial, zei:"Terwijl wetenschappers hebben ontdekt dat een dergelijk omkerend breukmechanisme mogelijk is op basis van theoretische modellen, onze nieuwe studie levert een aantal van de duidelijkste bewijzen voor dit raadselachtige mechanisme dat optreedt in een echte fout.

"Ook al lijkt de breukstructuur eenvoudig, de manier waarop de aardbeving groeide was niet, en dit was volledig tegengesteld aan hoe we verwachtten dat de aardbeving eruit zou zien voordat we begonnen met het analyseren van de gegevens."

Echter, het team zegt dat als soortgelijke soorten aardbevingen met omkering of boemerang op het land kunnen plaatsvinden, een seismische breuk die halverwege een aardbeving omdraait, kan de hoeveelheid grondschudden die wordt veroorzaakt dramatisch beïnvloeden.

Gezien het gebrek aan observationeel bewijs tot nu toe, dit mechanisme is niet meegenomen in de modellering van aardbevingsscenario's en beoordelingen van de gevaren van dergelijke aardbevingen. Het gedetailleerde volgen van de boemerang-aardbeving zou onderzoekers in staat kunnen stellen vergelijkbare patronen in andere aardbevingen te vinden en nieuwe scenario's aan hun modellering toe te voegen en de voorspellingen van aardbevingen te verbeteren.

Het gebruikte oceaanbodemseismometernetwerk maakte deel uit van de PI-LAB- en EUROLAB-projecten, een experiment van een miljoen dollar gefinancierd door de Natural Environment Research Council in het VK, de Europese Onderzoeksraad, en de National Science Foundation in de VS.