Jordskælv, Tsunamifaren fra subduktionszoner kan være højere end de nuværende skøn

To af naturens mest ødelæggende kræfter - jordskælv og tsunamier - kan faktisk være mere af en trussel end nuværende skøn ifølge ny forskning udført af forskere ved University of New Mexico og Nanyang Technological University offentliggjort i dag i Natur Geovidenskab .

Forskerne udviklede en ny metode til at vurdere jordskælvs- og tsunamifarer repræsenteret af den fjerneste del af offshore subduktionszoner og fandt ud af, at faren måske systematisk er blevet undervurderet i nogle områder, hvilket betyder, at tsunami-risikovurderinger bør laves om på baggrund af de nye resultater. Resultaterne har vigtige konsekvenser for begrænsning af risiko i berørte områder verden over, herunder Sydøstasien og Stillehavsranden, i tilfælde af fremtidige jordskælv og tsunamier.

Megathrust jordskælv er blandt de kraftigste jordskælv, der opleves på verdensplan og forekommer i subduktionszoner, hvor to tektoniske plader konvergerer, og den ene glider under den anden. Pladerne bevæger sig løbende mod hinanden, men hvis grænsefladen, eller fejl, mellem dem sidder fast, så opbygges et slipunderskud over tid. Som en gæld, dette slip underskud skal betales ud til sidst, og for tektoniske plader er betalingsdagen jordskælvets dag. Når disse jordskælv påvirker den laveste del af forkastningen nær havbunden, de har potentialet til at flytte havbunden opad og også skabe ødelæggende tsunamier.

Forståelse af den potentielle brudadfærd af megathrusts, især i den lavvandede offshore del af forkastningen, hvor de fleste ødelæggende tsunamier genereres, er derfor en kritisk opgave for geovidenskabsfolk, der forudser farer for seismisk og tsunami-oversvømmelse. Sandsynligheden for seismisk adfærd antages ofte at være noget lav i den lavvandede del af forkastningen, baseret på laboratorieundersøgelser af genvundet fejlzonemateriale.

Fejlens hastighed for opbygning af slipunderskud kan også måles ved brug af geodætiske observationer, der sporer, hvordan jordens overflade bevæger sig over tid, for eksempel ved at bruge meget præcise GPS-sensorer installeret på land, sammen med en model, der fortæller, hvordan slip på fejlen påvirker bevægelsen af ​​disse stationer. Imidlertid, det er svært for videnskabsmænd at bruge denne teknik til at "se" hvad der foregår i den laveste del af fejlen, fordi det er langt fra land, under kilometers vand, hvor traditionelle GPS-instrumenter ikke kan fungere.

Nu, forskere ved University of New Mexico og Nanyang Technological University (NTU) i Singapore har udviklet en ny geodætisk metode til at udlede denne værdi, der tegner sig for interaktionen mellem forskellige dele af fejlen, hvilket resulterer i et meget mere fysisk præcist resultat. Lindseys team bemærkede, at tidligere modeller ikke har taget højde for det faktum, at hvis den dybe del af fejlen sidder fast mellem jordskælv, den lavvandede del kan heller ikke bevæge sig – det er i, hvad de kalder en 'stressskygge', og der er ingen opbygning af energi til rådighed, der får den til at glide. Ved at tage denne effekt i betragtning, holdet udviklede en teknik, der bruger de samme landbaserede data, men som resulterer i en enorm forbedring af deres evne til at "se" fejlglidningen i de områder, der er længst væk fra kysten, giver forskere mulighed for at revurdere den fare, som offshoredelene af subduktionszoner udgør, der er mest udsat for tsunamigenerering.

"Vi anvendte denne teknik til Cascadia og Japans subduktionszoner og fandt ud af, at hvor der er dybere låste pletter, den overfladiske forkastning skal også have et højt slipunderskud - uanset dens egne friktionsegenskaber, sagde Eric Lindsey, en assisterende professor i UNM Department of Earth and Planetary Sciences, der udførte forskningen, mens han var på Earth Observatory of Singapore på NTU. "Hvis disse områder kan glide seismisk, den globale tsunamifare kan være højere end i øjeblikket anerkendt. Vores metode identificerer kritiske steder, hvor havbundsobservationer kunne give information om friktionsegenskaberne af disse fejl for bedre at forstå deres glideadfærd."

Denne undersøgelse er vigtig, fordi den kræver en revurdering af tidligere modeller for tsunamifare på megathrusts verden over. Fordi dette kan gøres med eksisterende data, revurderingen kan også foretages forholdsvis hurtigt. Forhåbentlig, dette vil føre til et bedre beredskab blandt kystsamfundene til fremtidige begivenheder.