Tsunamisand hjælper videnskabsmænd med at vurdere Cascadia jordskælvsmodeller

For bedre at forstå omfanget af tidligere jordskælv og tsunamier bruger videnskabsmænd ofte jordskælvsmodellering eller henvender sig til beviser, som tsunamierne efterlader, såsom sandaflejringer.

Det seneste store jordskælv i Cascadia Subduction Zone, som omfatter Stillehavets nordvestkyst, er i fokus for mange undersøgelser, fordi geologiske beviser for begivenheden findes fra det nordlige Californien til Vancouver Island, og observationer af den tilhørende tsunami blev endda registreret i Japan . Disse observationer, kombineret med computermodellering, har gjort det muligt for forskere at vurdere, at jordskælvet fandt sted kl. den 26. januar 1700.

Flere undersøgelser har indsamlet sedimentkerner for at vurdere, hvor meget jordsænkning jordskælvet forårsagede i kystnære vådområder. Undersøgelser, der modellerer jordskælvet 1700, er afhængige af disse nedsynkningsestimater for at forudsige, hvor meget fejlen gled. Andre undersøgelser fokuserer på omfanget og tykkelsen af ​​lag af sand og silt, der skylles ind i landet af tsunamien. Men ingen undersøgelse i Cascadia har endnu kombineret kortlægningen af ​​det fulde omfang af disse sandede tsunamiaflejringer med en sedimenttransportmodel for at bestemme jordskælvets størrelse.

SeanPaul La Selle og kolleger tog 129 kerner fra moser i Salmon River-mundingen langs Oregons nordlige kyst og kombinerede dem med 114 eksisterende kernelogfiler for at teste, hvor godt forskellige modeller af Cascadia-jordskælvet i 1700 klarede sig.

Ved hjælp af Delft3D-FLOW hydrodynamiske og sedimenttransportmodel testede forfatterne 15 forskellige modeller af jordskælvet for at se, hvor godt hver enkelt reproducerede fordelingen af ​​sedimenter bragt ind i landet af tsunamien.

De fandt ud af, at for at matche tykkelsen og omfanget af tsunami-sedimenter fundet i kernerne, ville jordskælvet sandsynligvis have behøvet at forårsage mindst 0,8 meter nedsynkning ved Salmon River og omkring 12 meters glidning i forkastningen. Syv af de jordskælvsmodeller, de testede, reproducerede disse forhold ved lavvande (da det vigtigste Cascadia-skælv fandt sted).

Resultaterne er offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Earth Surface .

Undersøgelsen giver nye begrænsninger for størrelsen og karakteren af ​​Cascadia-jordskælvet i 1700. Det giver også ny indsigt i, hvordan kortlægning af tsunamiaflejringer og sedimenttransportmodeller kan bruges til bedre at reproducere tidligere jordskælv og relaterede tsunamier – og give indsigt i fremtidige begivenheder.

Forfatterne bemærker, at deres modeller var mest følsomme over for tidevandsniveau, sandkornstørrelse og sedimenttransportkoefficienter, indsigt, der kunne hjælpe yderligere med at begrænse fremtidige modeller af dette og andre jordskælv. Yderligere arbejde, der involverer indsamling af flere tsunamiaflejringsdata, afprøvning af et mere omfattende sæt jordskælvskilder og sammenligning af sedimenttransport og hydrodynamiske modeller kunne afsløre flere detaljer.