Langs den nordanatolske forkastning, Anatolien og den eurasiske jordplade skubber forbi hinanden. Kredit:Fra GEBCO verdenskortet 2014, gebco.net
Den 22. maj 1766 et jordskælv på cirka 7,5 enheder og en efterfølgende vandstigning udløste en katastrofe i Istanbul, efterlader sammenstyrtede huse, ødelagte havnefaciliteter og tusindvis af ofre. Oprindelsen af jordskælvet var lokaliseret langs den nordanatolske forkastning i Marmarahavet. Det var det sidste større jordskælv, der ramte metropolen på Bosporus.
Forskere fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel (Tyskland), sammen med kolleger fra Frankrig og Tyrkiet, har nu med direkte havbundsmålinger påvist, at der igen er opbygget betydelig tektonisk belastning på den nordanatolske forkastning under Marmarahavet. "Det ville være tilstrækkeligt at udløse endnu et jordskælv med størrelsesordenen 7,1 til 7,4, " siger geofysiker Dr. Dietrich Lange fra GEOMAR. Han er hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort i dag i det internationale tidsskrift Naturkommunikation .
Den nordanatolske forkastningszone markerer grænsen mellem den eurasiske og anatoliske plade. "Stærke jordskælv opstår, når forkastningszonen bliver låst. Derefter akkumuleres tektonisk belastning, og den seismiske energi frigives i et jordskælv, " forklarer Dr. Lange. Sidste gang dette skete var i 1999 ved en del af den nordanatolske forkastning nær Izmit, omkring 90 kilometer øst for Istanbul.
Opbygning af tektoniske belastninger langs forkastningszoner på land er blevet overvåget regelmæssigt i årevis ved hjælp af GPS eller landmålingsmetoder. Dette er ikke muligt i havbundsforkastningszoner på grund af den lave indtrængningsdybde af GPS-satellitsignalerne under vand. Imidlertid, den del af den nordanatolske forkastning, der udgør den betydelige trussel mod Istanbuls storbyregion, ligger under vandet i Marmarahavet.
Et GEOSEA-stativ opsendes fra et forskningsfartøj. Kredit:Jan Steffen, GEOMAR
Indtil nu, det har kun været muligt at ekstrapolere, om pladegrænserne dér bevæger sig eller er låst, for eksempel, ved hjælp af landobservationer. Imidlertid, metoderne kunne ikke skelne mellem en krybende bevægelse og den fuldstændige låsning af de tektoniske plader. Det nye GEOMAR GeoSEA-system, der måler akustiske afstande på havbunden, gør det nu muligt for forskere for første gang at måle skorpedeformation direkte med millimeterpræcision. Over en periode på to et halvt år, i alt 10 måleinstrumenter blev installeret i en vanddybde på 800 meter på begge sider af forkastningen. I løbet af denne tid, de udførte mere end 650, 000 afstandsmålinger.
"For at få målinger nøjagtige inden for få millimeter over flere hundrede meter, meget præcis viden om lydens hastighed under vandet er påkrævet. Derfor, tryk- og temperaturudsving i vandet skal også måles meget præcist over hele perioden, " forklarer prof. dr. Heidrun Kopp, GeoSEA projektleder og medforfatter til den aktuelle undersøgelse.
"Vores målinger viser, at forkastningszonen i Marmarahavet er låst, og derfor, tektonisk belastning opbygges. Dette er det første direkte bevis på belastningsopbygningen på havbunden syd for Istanbul, " understreger Dr. Lange.
"Hvis den akkumulerede belastning frigøres under et jordskælv, forkastningszonen ville flytte sig mere end fire meter. Det svarer til et jordskælv med en styrke mellem 7,1 og 7,4, " tilføjer professor Kopp. En sådan begivenhed ville højst sandsynligt have lignende vidtrækkende konsekvenser for nærliggende Istanbul som jordskælvet i 1999 for Izmit med over 17, 000 ofre.