Forskere offentliggør unikke datasæt om den nordlige chilenske subduktionszone

Det nordlige Chile er et ideelt naturligt laboratorium til at studere oprindelsen af ​​jordskælv. Her, Pacific Nazca-pladen glider ned under den sydamerikanske kontinentalplade med en hastighed på omkring 65 millimeter om året. denne proces, kendt som subduktion, skaber spænding mellem de to plader, og forskerne forventede således et megajordskælv her før eller siden, som den sidste i 1877. Men selvom det nordlige Chile er et af omdrejningspunkterne for global jordskælvsforskning, indtil nu var der ingen omfattende datasæt om strukturen af ​​den marine undergrund – indtil naturen selv trådte til for at hjælpe.

Den 1. april 2014 et segment af subduktionszonen brød til sidst nordvest for byen Iquique. Jordskælvet med en momentstyrke på 8,1 udløste i det mindste dele af akkumulerede spændinger. Efterfølgende seismiske målinger ud for Chiles kyst samt havbundskortlægning og landbaserede data gav et hidtil unikt indblik i pladegrænsens arkitektur. "Blandt andet, dette giver os mulighed for at forklare, hvorfor et relativt alvorligt jordskælv som det i 2014 kun udløste en relativt svag tsunami, " siger Florian Petersen fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Han er hovedforfatter af undersøgelsen, som nu er publiceret i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve .

Allerede i december 2014 kun otte måneder efter det største jordskælv, Kiel-teamet indsatte 15 seismiske måleenheder specielt udviklet til dybhavet ud for Chiles kyst. "De logistiske og også administrative udfordringer for indsættelsen af ​​disse havbundseismometre er udfordrende, og otte måneders forberedelsestid er meget kort. da undersøgelserne er afgørende for bedre at forstå farepotentialet ved pladekanten ud for det nordlige Chile, selv den chilenske flåde støttede os endelig ved at stille sin patruljebåd COMANDANTE TORO til rådighed, " rapporterer projektleder og medforfatter Dr. Dietrich Lange fra GEOMAR.

Ved udgangen af ​​2015 disse havbundseismometre (OBS) blev fundet af det tyske forskningsfartøj SONNE. Holdet om bord servicerede enhederne, læste dataene op og placerede OBS'en på havbunden igen. Det var først i november 2016, at det amerikanske forskningsfartøj MARCUS G. LANGSETH endelig fandt dem tilbage. "Sammen med data fra land, vi har fået et seismisk datasæt over jordskælvsregionen over 24 måneder, hvor vi kan finde signalerne om talrige efterskælv. Dette er unikt indtil videre, " forklarer Florian Petersen, for hvem undersøgelsen er en del af hans doktorafhandling.

Evalueringen af ​​de langsigtede målinger, hvor kolleger fra Universidad de Chile og Oregon State University (USA) også var involveret, viste, at et uventet stort antal efterskælv var placeret mellem selve jordskælvets brudzone og dybhavsgraven. "Men det, der overraskede os endnu mere, var, at mange efterskælv var ret lavvandede. De fandt sted på den overliggende sydamerikanske kontinentalplade og ikke langs pladegrænsen af ​​den dyppede Nazca-plade, siger Petersen.

Over mange jordskælvscyklusser, disse efterskælv kan stærkt forstyrre og sprænge kontinentalpladens havkant. De resulterende huller fyldes med porevæsker. Som resultat, konkluderer forfatterne, energien fra jordskælvene kan kun forplante sig nedad, men ikke til dybhavsgraven ud for Chiles kyst. "Derfor, der var ingen store, pludselige skift af havbunden under jordskælvet i 2014 og tsunamien var heldigvis relativt lille", siger Florian Petersen.

Spørgsmålet er stadig, om Iquique-jordskælvet i 2014 allerede var det forventede store jordskælv i regionen, eller om det kun udløste noget af den stress, der var opbygget siden 1877. "Regionen er stadig meget spændende for os. De nuværende resultater var kun mulige på grund af det tætte samarbejde mellem flere nationer og brugen af ​​forskningsfartøjer fra Tyskland, Chile og USA. Dette viser den enorme indsats, der kræves for at studere marine naturfarer. Imidlertid, dette er afgørende for en detaljeret vurdering af risikoen for kystbyerne i det nordlige Chile, så alle var dedikerede til opgaven, " siger medforfatter Prof. Dr. Heidrun Kopp fra GEOMAR.