Velen van ons herinneren zich misschien de aardbeving met een kracht van 6,2 die Christchurch trof, Nieuw-Zeeland, op 22 februari 2011. De aardbeving veroorzaakte 185 doden, duizenden gewonden en miljarden dollars aan schade en economisch verlies.

Maar zes maanden voor die aardbeving scheurde een onderling verbonden doolhof van voorheen ongeïdentificeerde actieve breuken onder de alluviale vlaktes zo'n 20 km tot 80 km ten westen van Christchurch.

Deze meervoudige breuk veroorzaakte een aardbeving met een kracht van 7,1 op de schaal van Richter die 13 keer meer energie vrijmaakte dan de aardbeving in Christchurch. Het werd de aardbeving in Darfield genoemd, na de dichtstbijzijnde stad, en schudde ons op 4 september 2010 om 4.35 uur met geweld uit ons bed.

Er zijn geen doden gevallen, maar de aanzienlijke schade aan land en infrastructuur stimuleerde tal van wetenschappelijk onderzoek.

Tien jaar later is het nuttig om enkele van de geleerde lessen samen te vatten.

vroege ontdekkingen

Binnen enkele uren na de aardbeving in Darfield, wetenschappers haastten zich naar het toneel. Ze vonden bewijs voor een grote breuk in het grondoppervlak bij Highfield Road (hierboven afgebeeld).

Deze site werd al snel een geologische toeristische bestemming voor het publiek, nieuwsmedia en politici.

Daar werden veel wetenschappelijke experimenten gedaan, met inbegrip van het uitgraven van grote sleuven en ouderdomsdatering van vertekende sedimenten. Hieruit bleek dat er op deze locatie een aardbeving had plaatsgevonden, met vergelijkbare kenmerken, zo'n 22, 000 tot 28, 000 jaar geleden.

Bewijs voor deze oude aardbeving werd uitgehold en begraven onder het grind van de Canterbury Plains, dus het foutsysteem ontweek ontdekking tot het in 2010 uitbrak.

Maar de opkomst ervan ondersteunde eerdere beweringen dat dit schaars bestudeerde gebied bevolkt was met verborgen actieve breuken die aardbevingen konden veroorzaken met maximale magnitudes van 7,0 tot 7,2.

Het bestaan ​​van planningsrichtlijnen bij of in de buurt van actieve fouten vóór de aardbeving in Darfield stelde wetenschappers ook in staat hun voorlopige waarnemingen snel in een besluitvormingscontext te plaatsen.

specifiek, beslissingen om de bewoners in staat te stellen het gebied na de aardbeving in Darfield weer op te bouwen, konden worden genomen voordat al het wetenschappelijk bewijs was verkregen.

Van dit perspectief, ook al werd de aardbeving in Darfield gewoonlijk als een verrassing beschreven, het was een scenario dat seismische risicomodellen, bouwvoorschriften en ruimtelijke ordeningsrichtlijnen had overwogen voordat het gebeurde.

Dit bevestigt een aantal belangrijke lessen in de wetenschap:onzekerheid en risico zijn overal, maar we kunnen systemen en richtlijnen creëren om hiermee om te gaan.

En om zo goed mogelijk bij te dragen aan de besluitvorming, wetenschappers moeten voorbereid zijn, samenwerkend, verschillend, strategisch en zeer efficiënt in de manier waarop we wetenschappelijke informatie verzamelen en communiceren aan besluitvormers. Dit kan behoorlijk veeleisend zijn in de tijdgecomprimeerde omgeving van een crisis.

Complexe aardbevingen

Door een reeks gegevens te combineren waren Nieuw-Zeelandse wetenschappers de eersten die erkenden dat de aardbeving in Darfield begon op een zeer steile, ongunstig georiënteerde fout die de theorie suggereert was te geneigd om te scheuren.

Maar het brak wel en stroomde van deze fout (de Charing Cross-fout) naar zijn buurman (de Greendale-fout) en over het breuknetwerk.

We blijven geïntrigeerd door dit aspect, en hebben de hypothese geopperd dat ongunstig georiënteerde fouten zoals Charing Cross kunnen fungeren als hoekstenen die het breukgedrag van complexe foutnetwerken reguleren, zoals die welke verantwoordelijk zijn voor de aardbeving in Darfield.

Onze modellering laat ook zien dat complexe multi-fault breuken zoals de aardbeving in Darfield (en de aardbeving in Kaikoura in 2016) vaker voorkomen dan single-fault aardbevingen in dit soort geologisch complexe regio's.

Dit vereist meer zorgvuldige overweging van hoe we ze variabel kunnen onderscheiden of samenvoegen tot modellen voor seismische gevaren.

Aardbevingsgevaren als voorboden

Aardbevingsgevaren bij de aardbeving in Darfield, zoals vallende stenen en vloeibaar worden, waren voorbodes van toekomstige gevaren.

Bijvoorbeeld, de achtertuin van mijn huis in het oosten van Christchurch werd voor het eerst vloeibaar gemaakt door de aardbeving in Darfield. De grond werd in de komende 16 maanden herhaaldelijk vloeibaar bij nog eens negen aardbevingen.

Daaropvolgende studies toonden aan dat liquefactie van vergelijkbare ernst naar verwachting zal terugkeren op tijdschalen van 100 tot 300 jaar. En geologisch bewijs voor al deze gevaren bestond al in ons landschap voordat de reeks aardbevingen begon.

Ten tijde van de aardbeving in Darfield, we moesten de oorsprong en het belang van veel van deze gevaren nog begrijpen. Ze informeerden dus niet over ruimtelijke ordeningsbeslissingen.

Grote programma's voor aardbevingsrisico's die in heel Nieuw-Zeeland actief zijn, blijven ons helpen om ons begrip ervan te verbeteren en kunnen toekomstige besluitvorming ondersteunen.

Vergelijkbare complexe breuksystemen worden overal in de Canterbury Plains aangetroffen en bieden vergelijkbare bronnen van gevaar. Complexe multi-fault aardbevingen kunnen de norm zijn, eerder dan de uitzondering.

Lees meer:​​Satellieten onthullen smelten van rotsen onder vulkanische zone, diep in de aardmantel

Grote steenslaggebeurtenissen analoog aan die tijdens de aardbevingen in Christchurch in 2011 hebben gemiddelde terugkeerperioden van 3, 000 tot 5, 000 jaar. Dit betekent niet dat toekomstige gebeurtenissen zich niet opnieuw kunnen voordoen binnen een aanzienlijk kortere tijd.

De aardbeving in Darfield stimuleerde een intense interesse in het gebruik van meerdere geologische bronnen om aardbevingen te begrijpen. Deze kennis is nog steeds van invloed op het traject van de aardbevingswetenschap in bredere zin.

Samen met de vooruitgang in engineering en andere disciplines, dit werk verschuift het verhaal weg van het voorspellen van de exacte tijden en locaties van aardbevingen, wat misschien nooit mogelijk zal zijn, om de risico's te verminderen en onze weerbaarheid tegen toekomstige gebeurtenissen te vergroten.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.