Onderzoekers uit Japan en Indonesië hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de bron van zwakke grondtrillingen nauwkeuriger in te schatten in gebieden waar de ene tektonische plaat in de zee onder de andere schuift. Door de benadering toe te passen op de Nankai-trog in Japan, konden de onderzoekers voorheen onbekende eigenschappen in de regio inschatten, wat de belofte van de methode aantoont om de eigenschappen van de sonde te helpen die nodig zijn voor een betere monitoring en begrip van grotere aardbevingen langs deze en andere plaatinterfaces.

Afleveringen van kleine, vaak onmerkbare seismische gebeurtenissen, bekend als trillingen, komen over de hele wereld voor en komen vooral veel voor in gebieden in de buurt van vulkanen en subductiezones - regio's waar een van de massieve platen die de buitenste lagen van de aarde vormen onder een andere schuift. Ook al zijn ze zwak, het bestuderen van deze trillingen is belangrijk voor het schatten van kenmerken van de bijbehorende tektonische plaatgrenzen en is noodzakelijk voor het detecteren van uitglijden tussen de platen die kan worden gebruikt om te waarschuwen voor grotere aardbevingen en tsunami's.

"Tremor-episodes komen vaak voor in subductiezones, maar hun punt van oorsprong kan moeilijk te bepalen zijn omdat ze geen duidelijke beginkenmerken hebben zoals de plotselinge, sterk schudden gezien met gewone aardbevingen, " legt Takeshi Tsuji uit, leider van het onderzoeksteam van de studie van Kyushu University's International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I2CNER).

"De huidige technieken om hun bron te identificeren, zijn gebaseerd op golfvormmetingen van nabijgelegen seismische stations samen met een modelleringssysteem, maar complexe geologische structuren kunnen de resultaten sterk beïnvloeden, wat leidt tot onnauwkeurige reistijden."

Het I2CNER-team ontwikkelde de nieuwe methodologie om rekening te houden met enkele van de complexiteiten van subductiezones zoals de Nankai-trog en om nauwkeurigere reistijden van bron tot station te schatten. De nieuwe benadering omvat een model dat niet afhankelijk is van een constante golfvorm en ook rekening houdt met de relaties tussen trillingen die zijn gedetecteerd bij alle mogelijke paren meetstations.

"Door deze methode toe te passen op de Nankai-trog, we ontdekten dat de meeste trillingen optraden in gebieden met een hoge vloeistofdruk, de afschuifzone op de plaatgrens, ", zegt hoofdauteur Andri Hendriyana.

"De dikte van de afschuifzone bleek een belangrijke controlerende factor te zijn voor het tremor-epicentrum, met de tremorreeks die begint in gebieden waar de vloeistofdruk in de rotsen het grootst is."

Nadat we de locaties van verschillende trillingen beter hadden bepaald, het onderzoek zou ook de snelheid van tremorvoortplanting nauwkeuriger kunnen schatten. Met behulp van deze informatie, het team kon toen inschatten hoe gemakkelijk vloeistoffen door de diepe breuk kunnen bewegen. Bekend als permeabiliteit, deze eigenschap is belangrijk voor het evalueren van breukprocessen bij aardbevingen en was nog nooit eerder gerapporteerd voor de diepe plaatinterface van de Nankai-trog.

"Het nauwkeurig bepalen van de tremorbron en gerelateerde geofysische eigenschappen is cruciaal bij het monitoren en modelleren van grotere aardbevingen langs het plaatinterface, " merkt Tsuji op. "Onze methode kan ook worden toegepast in andere regio's waar het moeilijk is om de locatie van de tremor te schatten vanwege een complexe geografie om deze essentiële informatie beter te verkrijgen."