In een artikel gepubliceerd op 9 november in Natuur Geowetenschappen , Jean-Paul Ampuero en Huihui Weng, twee onderzoekers van de Université Côte d'Azur en het Franse nationale onderzoeksinstituut voor duurzame ontwikkeling (IRD-France) stellen een nieuw model voor om de voortplantingssnelheid van aardbevingen te voorspellen.

Een van de meest schadelijke natuurlijke gevaren, aardbevingen zijn nog steeds een van de minst begrepen fenomenen in de aardwetenschappen. Aardbevingen gebeuren wanneer rotsen aan weerszijden van een tektonische breuk glijden. de glijdende, echter, treedt niet in één keer langs de hele fout op, maar begint op één punt, het hypocentrum, en verspreidt zich vervolgens over de hele breuk met een snelheid die bekend staat als de 'breuksnelheid' van de aardbeving. Geofysici zijn vooral geïnteresseerd in breuksnelheden omdat hoe sneller ze zijn, hoe sterker de seismische golven en dus hoe groter de veroorzaakte schade.

Tot nu toe ontwikkelde seismische modellen concludeerden dat aardbevingen zich niet op een stabiele en duurzame manier met willekeurige snelheden konden voortplanten. Wetenschappers hadden daarom een ​​"verboden snelheidsbereik" bepaald tussen de snelheid van P- en S-golven, de twee belangrijkste seismische golven die zich door de aarde voortplanten. Echter, vooruitgang in de seismologische waarneming van aardbevingen heeft het mogelijk gemaakt om aan te tonen dat recente aardbevingen zich daadwerkelijk binnen het verboden bereik hadden voortgeplant. Dat was het geval voor de aardbeving van 2018 in Palu, Indonesië, bijvoorbeeld, die een verwoestende tsunami veroorzaakte.

Ononderbroken breuksnelheden door schuin glijden

Om deze raadselachtige inconsistentie tussen aardbevingstheorie en waarnemingen op te lossen, onderzoekers van de Université Côte d'Azur en de IRD ontwikkelden een nieuw model om de voortplantingssnelheid van aardbevingen te voorspellen. Deze prestatie werd bereikt met behulp van de krachtige computer van het observatorium van de Côte d'Azur, een van de deelnemers aan OPAL, een gedeeld platform dat toegang biedt tot alle rekenbronnen van de regio.

De onderzoekers slaagden erin om twee cruciale beperkingen van de vorige modellen te overwinnen. De eerste was om te vertrouwen op 2-dimensionale modellen, terwijl de aarde driedimensionaal is. De tweede was om ofwel een horizontale of een verticale richting van glijden aan te nemen, terwijl aardbeving glijden schuin kan zijn. Door deze twee beperkingen te overwinnen, ze konden uitleggen waarom de 'verboden snelheden' eigenlijk toelaatbaar zijn.

"Een van de belangrijkste uitdagingen bij het voorkomen van aardbevingen is het voorspellen van hun impact. We moeten deze kans aangrijpen om meer fysica te introduceren bij de evaluatie van seismische gevaren, die tot dusver zeer empirisch is geweest, " wijst Huihui Weng aan, onderzoeker aan de Université Côte d'Azur. "Het nieuwe model biedt gevalideerde theoretische elementen die uiteindelijk kunnen worden gebruikt om de manier waarop seismische risico's worden geëvalueerd, te verbeteren, " voegt Jean-Paul Ampuero toe, seismoloog bij de IRD.