Onderzoekers van de Universiteit van Tsukuba hebben seismische gegevens van over de hele wereld toegepast om een ​​model van de aardbeving in het Caribisch gebied in 2020 te bouwen. Oceanische transformatiefouten worden over het algemeen als lineair en eenvoudig beschouwd en zijn op grote schaal gebruikt in studies naar de dynamiek van aardbevingen. Echter, het onderzoeksteam ontdekte dat een hoge complexiteit in scheursnelheid en -richting zelfs kan optreden in een zogenaamd eenvoudig lineair foutsysteem.

Op 28 januari 2020, een grote oceanische aardbeving met magnitude 7,7 vond plaats bij de Oriente-transformatiebreuk in de Caribische Zee, tussen Jamaica en Cuba. Het veroorzaakte een kleine tsunami van 0,11 m hoogte en werd tot in Florida gevoeld.

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Tsukuba heeft een nieuwe eindige-fout-inversiemethode ontwikkeld voor het bouwen van modellen op basis van teleseismische golfvormgegevens van aardbevingsmeetstations. Deze nieuwe benadering voor het gebruik van de gegevens vereist een flexibelere benadering voor het oplossen van de foutgeometrie. In plaats van te vertrouwen op eerdere aannames, de defecte componenten worden afzonderlijk geëvalueerd in een breder model in zowel tijd als ruimte, waardoor alle mogelijke breukevoluties in overweging kunnen worden genomen. Het team wilde de aardbeving in het Caribisch gebied graag gebruiken om inzicht te krijgen in de breukprocessen die optreden tijdens deze ondiepe oceanische aardbevingen.

"Sommige gevallen van complexe breukdynamiek zijn onlangs gemeld in eerdere aardbevingsstudies, de vraag opwerpend of we deze wel of niet correct modelleren, zelfs in zogenaamd eenvoudige foutsystemen, ", zegt studieauteur professor Yuji Yagi. "De eerste monitoring van dit evenement in januari 2020 suggereerde variaties in de golfvorm tussen twee stations op vergelijkbare afstanden van het epicentrum, wat suggereert dat er nog complexiteit moet worden onderzocht bij deze fout."

Dit was een uitgelezen kans om de door het team ontwikkelde nieuwe methode te testen, die gegevens van 52 seismische stations gebruikte om een ​​gedetailleerd model te construeren van de geofysische processen binnen de breuk die aanleiding gaf tot de aardbeving.

"De resultaten onthulden een complexe breuk tijdens de aardbeving, veroorzaakt door een buiging in de fout die leidde tot de veranderingen in breuksnelheid en richting gedetecteerd in de bewakingsgegevens, " legt auteur professor Ryo Okuwaki uit. "Deze variaties veroorzaakten verschillende opeenvolgende breuken die plaatsvonden langs de 300 km lange breuk." De modelleringsaanpak maakt het ook mogelijk enkele suggesties te doen over het mogelijke optreden van bodemdaling en de vorm van de omringende zeebodem na de aardbeving.

Deze bevindingen laten zien dat oceanische transformatiefouten, beschouwd als eenvoudig en lineair, kan veel ingewikkelder zijn dan eerder werd aangenomen, en vereisen daarom een ​​meer alomvattende benadering van aardbevingsmodellering. Dit werk zal licht werpen op een mogelijke interactie tussen de aardbeving-foutbeweging en de evolutie van de oceaanbodem rond de transformatiegrens.