Een nieuwe studie vindt een natuurlijk voorkomende "aardbevingspoort" die beslist welke aardbevingen mogen groeien tot een kracht van 8 of meer.

Soms, de "poort" stopt aardbevingen in het bereik van magnitude 7, terwijl degenen die door de poort gaan groeien tot magnitude 8 of groter, het vrijgeven van meer dan 32 keer zoveel energie als een magnitude 7.

"Een aardbevingspoort is als iemand die het verkeer leidt naar een bouwzone met één rijstrook. Soms stop je en krijg je een groen 'go'-bord, andere keren heeft u een rood 'stop'-teken totdat de omstandigheden veranderen, " zei UC Riverside-geoloog Nicolas Barth.

Onderzoekers leerden over deze poort tijdens het bestuderen van de Alpine Fault van Nieuw-Zeeland, waarvan ze bepaalden dat het een kans van ongeveer 75 procent heeft om binnen de komende 50 jaar een schadelijke aardbeving te veroorzaken. De modellering suggereert ook dat deze volgende aardbeving een kans van 82 procent heeft om door de poort te breken en een kracht van 8 of meer te hebben. Deze inzichten worden nu gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen .

Barth maakte deel uit van een internationaal onderzoeksteam, waaronder wetenschappers van de Victoria University of Wellington, GNS Wetenschap, de Universiteit van Otago, en de US Geological Survey.

Hun werk combineerde twee benaderingen voor het bestuderen van aardbevingen:bewijs van eerdere aardbevingen verzameld door geologen en computersimulaties uitgevoerd door geofysici. Alleen door beide samen te gebruiken, konden de onderzoekers nieuw inzicht krijgen in het verwachte gedrag van toekomstige aardbevingen op de Alpine Fault.

"Grote aardbevingen veroorzaken ernstige schokken en aardverschuivingen die puin langs rivieren en meren voeren, " zei hoofdauteur Jamie Howarth, Geoloog van de Victoria University of Wellington. "We kunnen enkele meters door de sedimenten van het meer boren en verschillende patronen herkennen die wijzen op een aardbeving die de regio in de buurt deed schudden. Door de sedimenten te dateren, we kunnen precies bepalen wanneer de aardbeving plaatsvond."

Sedimentaire records verzameld op zes locaties langs de Alpine Fault identificeerden de omvang van de laatste 20 significante aardbevingen in de afgelopen 4, 000 jaar, waardoor het een van de meest gedetailleerde aardbevingsrecords in zijn soort ter wereld is.

De volledigheid van dit aardbevingsrecord bood de onderzoekers een zeldzame kans om hun gegevens te vergelijken met een 100, 000 jaar record van computergegenereerde aardbevingen. Het onderzoeksteam gebruikte een aardbevingssimulatiecode ontwikkeld door James Dieterich, emeritus hoogleraar aan UC Riverside.

Alleen het model met de foutgeometrie die overeenkomt met de Alpine Fault was in staat om de aardbevingsgegevens te reproduceren. "De simulaties laten zien dat een kleinere aardbeving met een kracht van 6 tot 7 bij de aardbevingspoort de spanning kan veranderen en de reeks grotere aardbevingen kan doorbreken, ' zei Barth. 'We weten dat de laatste drie breuken door de aardbevingspoort zijn gegaan. In ons best passende model zal de volgende aardbeving ook 82% van de tijd voorbijgaan."

Verder kijken dan Nieuw-Zeeland, aardbevingspoorten zijn een belangrijk gebied van actief onderzoek in Californië. Het aardbevingscentrum in Zuid-Californië, een consortium van meer dan 100 instellingen waarvan UCR een kernlid is, heeft van aardbevingspoorten een onderzoeksprioriteit gemaakt. Vooral, onderzoekers richten zich op de Cajon Pass-regio bij San Bernardino, waar de interactie van de San Andreas- en San Jacinto-fouten het gedrag van de aardbevingspoort kan veroorzaken dat de omvang van de volgende schadelijke aardbeving daar zou kunnen regelen.

"We beginnen op het punt te komen waarop onze gegevens en modellen gedetailleerd genoeg zijn om aardbevingspatronen te voorspellen. Niet alleen hoe waarschijnlijk een aardbeving is, maar maar hoe groot en hoe wijdverbreid het kan zijn, die ons zal helpen om ons beter voor te bereiden, ' zei Barth.