Noord-Chili is een ideaal natuurlijk laboratorium om de oorsprong van aardbevingen te bestuderen. Hier, de Pacifische Nazca-plaat schuift onder de Zuid-Amerikaanse continentale plaat met een snelheid van ongeveer 65 millimeter per jaar. Dit proces, bekend als subductie, zorgt voor spanning tussen de twee platen en wetenschappers verwachtten hier dus vroeg of laat een mega-aardbeving, zoals de laatste in 1877. Maar hoewel Noord-Chili een van de brandpunten is van het wereldwijde onderzoek naar aardbevingen, tot nu toe waren er geen uitgebreide gegevens over de structuur van de mariene ondergrond - totdat de natuur zelf te hulp schoot.

Op 1 april 2014, een deel van de subductiezone scheurde uiteindelijk ten noordwesten van de stad Iquique. De aardbeving met een momentmagnitude van 8,1 heeft ten minste een deel van de opgehoopte spanningen vrijgemaakt. Daaropvolgende seismische metingen voor de kust van Chili, evenals het in kaart brengen van de zeebodem en gegevens op het land gaven een tot nu toe uniek inzicht in de architectuur van de plaatgrens. "Onder andere, dit stelt ons in staat te verklaren waarom een ​​relatief zware aardbeving zoals die in 2014 slechts een relatief zwakke tsunami veroorzaakte, " zegt Florian Petersen van GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Hij is de hoofdauteur van de studie, die nu is gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven .

Al in december 2014, slechts acht maanden na de grote aardbeving, het Kiel-team zette 15 seismische meettoestellen in die speciaal zijn ontwikkeld voor de diepzee voor de kust van Chili. "De logistieke en ook administratieve uitdagingen voor de inzet van deze oceaanbodemseismometers zijn uitdagend en de voorbereidingstijd van acht maanden is erg kort. aangezien de onderzoeken van cruciaal belang zijn om het gevaarpotentieel van de plaatrand voor Noord-Chili beter te begrijpen, zelfs de Chileense marine heeft ons eindelijk gesteund door haar patrouilleboot COMANDANTE TORO beschikbaar te stellen, " meldt projectleider en co-auteur Dr. Dietrich Lange van GEOMAR.

Eind 2015 deze oceaanbodemseismometers (OBS) werden gewonnen door het Duitse onderzoeksschip SONNE. Het team aan boord heeft de apparaten onderhouden, las de gegevens uit en plaatste de OBS weer op de zeebodem. Pas in november 2016 vond het Amerikaanse onderzoeksschip MARCUS G. LANGSETH ze eindelijk terug. "Samen met gegevens van land, we hebben een seismische dataset verkregen van het aardbevingsgebied gedurende 24 maanden, waarin we de signalen van talrijke naschokken kunnen vinden. Dit is tot nu toe uniek, " legt Florian Petersen uit, voor wie de studie deel uitmaakt van zijn proefschrift.

De evaluatie van de langetermijnmetingen, waarbij ook collega's van de Universidad de Chile en de Oregon State University (VS) betrokken waren, toonde aan dat een onverwacht groot aantal naschokken zich tussen de eigenlijke aardbevingsbreukzone en de diepzeegeul bevond. "Maar wat ons nog meer verbaasde, was dat veel naschokken vrij ondiep waren. Ze vonden plaats in de bovenliggende Zuid-Amerikaanse continentale plaat en niet langs de plaatgrens van de onderdompelende Nazca-plaat, ', zegt Petersen.

Gedurende vele aardbevingscycli, deze naschokken kunnen de zeewaartse rand van de continentale plaat sterk verstoren en scheuren. De resulterende gaten vullen zich met poriënvloeistoffen. Als resultaat, de auteurs concluderen, de energie van de aardbevingen kan zich alleen naar beneden voortplanten, maar niet naar de diepzeegeul voor de kust van Chili. "Daarom, er waren geen grote, plotselinge verschuivingen van de zeebodem tijdens de aardbeving van 2014 en de tsunami was gelukkig relatief klein", zegt Florian Petersen.

De vraag blijft of de aardbeving in Iquique van 2014 al de verwachte grote aardbeving in de regio was of dat deze slechts een deel van de stress heeft losgemaakt die zich sinds 1877 had opgebouwd. "De regio blijft erg spannend voor ons. De huidige resultaten waren alleen mogelijk door de nauwe samenwerking van verschillende landen en het gebruik van onderzoeksschepen uit Duitsland, Chili en de VS. Dit toont de enorme inspanning die nodig is om de natuurlijke gevaren van de zee te bestuderen. Echter, dit is van cruciaal belang voor een gedetailleerde beoordeling van het risico voor de kuststeden in het noorden van Chili, dus iedereen was toegewijd aan de taak, " zegt co-auteur Prof. Dr. Heidrun Kopp van GEOMAR.