Dybhavsobservatorier for at tilbyde ny udsigt over havbundsjordskælv

En mission for at studere New Zealands største forkastning ved at sænke to observatorier under havbunden ned i Hikurangi subduktionszonen er i gang i denne uge.

Ekspeditionen ledes af forskere fra Pennsylvania State University (PennState) og GNS Science i New Zealand, og finansieret af National Science Foundation (NSF) og International Ocean Discovery Program (IODP).

"Denne ekspedition vil give information, der er nøglen til at forstå, hvorfor destruktive tsunamier sker efter lavvandede jordskælv og efter undersøiske jordskred, " siger James Allan, en programdirektør i NSF's Division of Ocean Sciences, som finansierer IODP.

Dette er den anden af ​​to relaterede ekspeditioner ombord på det videnskabelige boreskib JOIDES Opløsning , og har til formål at studere Hikurangi-subduktionszonen for at finde ud af mere om New Zealands største jordskælvs- og tsunamifare.

Studerer en undersøisk jordskælvszone

Hikurangi subduktionszonen, ud for nordøens østkyst, er en del af Pacific Ring of Fire, hvor Stillehavets tektoniske plade dykker ned under den australske plade.

Forskere mener, at Hikurangi-subduktionszonen er i stand til at generere jordskælv større end 8. Jordskælv i subduktionszonen kan producere store tsunamier, fordi der er store og hurtige forskydninger af havbunden under disse jordskælv.

Rejsens internationale videnskabshold vil prøve og analysere kerner fra under havbunden for at forstå stenegenskaberne og forholdene, hvor disse begivenheder forekommer.

"Vi forstår endnu ikke de langsomme processer, der får fejl til at opføre sig på denne måde, og vi ved ikke ret meget om deres forhold til store jordskælv i subduktionszone, " siger ekspeditionsmedleder Demian Saffer fra PennState.

Ekspeditionens medleder Laura Wallace fra GNS Science tilføjer, "langsomt skridende jordskælv ligner andre jordskælv, idet de involverer hurtigere end normalt bevægelse langs en forkastning. under en slow-slip hændelse, det tager uger til måneder, før denne fejlbevægelse opstår. Det er meget anderledes end et jordskælv, hvor fejlbevægelser sker i løbet af få sekunder, pludselig frigiver energi."

Bedste sted for langsomt glidende jordskælvsforskning

Slow-slip hændelser forekommer med intervaller på 12 til 24 måneder i undersøgelsesområdet, og på et relativt lavt dybde under havbunden - hvilket gør denne region til et af de bedste steder i verden for forskere at studere dem.

Sidste års Kaikôura-jordskælv udløste en stor langsom-slip-begivenhed ud for New Zealands østkyst, der dækkede et område på mere end 15, 000 kvadratkilometer (5, 792 kvadratkilometer). Begivenheden startede nær den nuværende planlagte IODP -ekspedition; resultater fra denne forskning burde kaste nyt lys over, hvorfor det opstod.

At undersøge, hvorfor og hvor slow-slip hændelser sker, er et nøglemanglende led i forståelsen af, hvordan fejl fungerer. Wallace mener, at "slow-slip begivenheder har et stort potentiale til at forbedre vores evne til at forudsige jordskælv."

Observatorier under havbunden giver et nyt syn på jordskælv

Et hovedformål med rejsen er at installere to borehulsobservatorier i forborede huller 500 meter (1, 641 fod) under havbunden. Det vil være første gang, at sådanne observatorier er blevet installeret i New Zealands farvande.

De vil bringe nye overvågningsmuligheder til New Zealand, som kan være med til at bane vejen for offshore-instrumentering, der er nødvendig for jordskælvs- og tsunamivarslingssystemer.

Observatorierne indeholder højteknologisk måle- og overvågningsudstyr inde i deres stålhuse, og vil forblive under havbunden i fem til 10 år. De vil indsamle data om, hvordan sten belastes under hændelser med langsom skridning, samt på ændringer i temperatur og flow af væsker gennem fejlzoner.

Oplysningerne vil give forskerne vigtig ny indsigt i adfærden af ​​hændelser med langsom udskridning og deres forhold til jordskælv langs en subduktionspladegrænse.

At forstå sammenhængen mellem hændelser med langsom udskridning og ødelæggende jordskælv og tsunamier vil give mulighed for bedre risikomodellering, siger forskerne, og i sidste ende, bedre fareforberedelse for kystsamfund.