Bewijs van aardverschuivingen onder water tijdens de Kaikōura-aardbeving in Nieuw-Zeeland in 2016 zou wetenschappers kunnen helpen om 's werelds grootste, tsunami-veroorzakende aardbevingen.

Onderzoekers van de Nieuw-Zeelandse Te Herenga Waka-Victoria University of Wellington, Nationaal Instituut voor Water- en Atmosferisch Onderzoek (NIWA), GNS Wetenschap, en Universiteit van Auckland, en de Universiteit van Kyoto in Japan, hebben theorieën geverifieerd dat specifieke details van prehistorische aardbevingen in subductiezones kunnen worden aangetoond door de omvang van zeebodemsedimenten.

Hun papier in Natuur Geowetenschappen , toont de aardbeving in Kaikōura met een kracht van 7,8 op 14 november 2016 die aardverschuivingen veroorzaakte die evolueerden tot bodemknuffelende modderslurries die ver voorbij de oorspronkelijke aardverschuiving liepen.

Ze hebben uiteindelijk materiaal afgezet in lagen die turbidieten worden genoemd in 10 opeenvolgende canyons langs een 200 kilometer lang stuk van de subductiemarge van Hikurangi, van Marlborough via Cook Strait naar de zuidelijke kust van Wairarapa.

Hoofdauteur Dr. Jamie Howarth, een hoofddocent aan de Victoria University of Wellington's School of Geography, Milieu en Aardwetenschappen, zegt dat het onderzoek baanbrekend is en kan helpen bij het voorspellen van seismisch gevaar. Het wordt ondersteund door de Nieuw-Zeelandse EQC (Earthquake Commission) en een subsidie ​​van het Marsden Fund.

"Ons onderzoek toont voor het eerst aan dat de verdelingen van turbidieten langs subductiezones getrouw de ruimtelijke omvang van sterke grondbewegingen tijdens aardbevingen registreren, " zegt Dr. Howarth. "Het bevestigt dat turbidieten bewaard in sedimentkernen betrouwbaar kunnen worden gebruikt om eerdere aardbevingen te reconstrueren, hun fout-breuk richtingen, en versterking van grondbewegingen van aardbevingen.

"Het levert bewijs dat turbidieten kunnen fungeren als 'natuurlijke seismometers' en maakt de weg vrij voor het gebruik van turbidieten die in sedimentkernen zijn bewaard om de richting van breuk en ruimtelijke variabiliteit van grondbewegingen tijdens prehistorische aardbevingen te bepalen. Beide zijn essentiële elementen voor betrouwbaar seismisch gevaar voorspellingen, maar zijn tot nu toe moeilijk of onmogelijk af te leiden uit de geologische gegevens."

De triggering die in het onderzoek werd onderzocht, vond plaats langs de Hikurangi-marge vanaf ongeveer 15 km ten zuidoosten van de breukpunt in de Conway-trog, ten zuiden van Kaikōura, tot ongeveer 120 km ten noorden van de breukpunt, tussen de Pahaoa en Honeycomb canyons voor de zuidelijke kust van Wairarapa.

Subductiezones genereren 's werelds grootste en meest destructieve aardbevingen. De Tohoku-aardbeving met een kracht van 9,0 op de schaal van Richter in maart 2011 in de Japanse Trench en de daaropvolgende tsunami hebben 15 mensen het leven gekost. 897 mensen en veroorzaakten US $ 360 miljard aan schade.

Dr. Howarth zegt dat, aangezien deze grote aardbevingen zeldzaam zijn op menselijke tijdschalen, het voorspellen van hun optreden vereist bewijs uit lange geologische records.

"Turbidieten in mariene sedimentkernen produceren misschien wel de langste en meest complete records van aardbevingen in subductiezones over de hele wereld, maar het gebruik ervan bij voorspellingen is hevig gedebatteerd door aardbevingswetenschappers, aangezien er maar weinig voorbeelden zijn waarbij de relatie tussen de fout(en) die bij een aardbeving scheuren, de ruimtelijke omvang van sterk schudden, en de afzetting van turbidieten is waargenomen.

"Het werk heeft wereldwijde relevantie en is ook bijzonder relevant voor Nieuw-Zeeland omdat het laat zien dat turbidieten betrouwbare registreerders zijn van eerdere aardbevingen aan de Hikurangi-marge, De grootste potentieel gevaarlijke bron van grote aardbevingen in Nieuw-Zeeland."

NIWA-zeegeoloog en co-auteur Dr. Alan Orpin zegt dat het wijdverbreide bewijs van gelokaliseerde onderzeese aardverschuivingen en turbidieten een "zeldzame kans" biedt om enkele fundamentele aannames van een van de best gecontroleerde aardbevingen in de geschiedenis te testen.

"We kunnen nu oudere turbidieten onderzoeken die zijn verzameld in de Hikurangi-marge om te beoordelen of ze ook eerdere aardbevingen vertegenwoordigen en hoe wijdverbreid ze werden gevoeld door het zeegezicht."

GNS Science seismoloog en co-auteur Dr. Yoshihiro Kaneko zegt dat de studie de beweging van troebelheidsstromen op elegante wijze heeft verklaard met behulp van geavanceerde simulaties van het schudden van de zeebodem.

"In eerste instantie wetenschappers waren verbaasd dat turbidieten tot 120 km van de breuk werden geactiveerd, maar geen enkele werd van dichtbij gezien. Echter, dit onverwachte patroon correleert mooi met de intensiteit van het schudden van de grond, gecontroleerd door de aardbeving die van zuid naar noord scheurt en de aanwezigheid van zachtere sedimenten langs de Hikurangi-marge."