Wissenschaftler haben den Mechanismus der größten Erdbeben auf unserem Planeten identifiziert
Wir lernen ständig mehr über Erdbebenauslöser, aber es gibt noch viel zu lernen, wie diese seismischen Verschiebungen funktionieren. Geologen glauben nun, einen Schlüsselmechanismus hinter einigen der stärksten Erdbeben der Welt identifiziert zu haben.
Erdbeben treten in Subduktionszonen auf, in denen eine tektonische Platte unter eine andere geschoben wird. Sie sind besonders häufig im Pazifik und im Indischen Ozean.
Die neue Studie legt nahe, dass eine allmähliche, langsame Bewegung tief unter der Subduktionszone der Schlüssel zum Verständnis des Auftretens der größten Erdbeben sein und möglicherweise die Vorhersagemodelle verbessern könnte, um sie in Zukunft besser vorhersagen zu können.
Die Forscher sagen, dass diese Slow-Slip-Phänomene (SSE) nicht in allen Subduktionszonen auftreten, aber den Druckaufbau tief im Untergrund beeinflussen können. Am wichtigsten ist, dass sie bei starken Erdbeben Energie in verschiedene Richtungen bewegen und nicht unbedingt den Bewegungen der Platten selbst folgen.
„Wenn ein Erdbeben auftritt, stellen wir normalerweise fest, dass die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung der Platten verläuft, wodurch sich dieses Schlupfdefizit ansammelt“, sagt der Geologe Kevin Furlong von der Pennsylvania State University.
Bei diesen langsamen Erdbeben ist die Bewegungsrichtung in Richtung der Schwerkraft und nicht in Bewegungsrichtung der Platten gerade nach unten gerichtet.
Mithilfe von GPS-Daten analysierten Furlong und seine Kollegen über mehrere Jahre Bewegungen entlang der Cascadia-Subduktionszone (von Vancouver Island in Kanada bis Nordkalifornien).
Ein Erdbeben der Stärke 9 traf Cascadia im Jahr 1700, und seitdem treten SSEs weit unterhalb der Subduktionszone auf und legen kurze Strecken mit langsamer Geschwindigkeit zurück. Sie sehen aus wie ein "Schwarm von Ereignissen", sagen die Forscher, und das Muster stimmt mit ähnlichen Daten aus Neuseeland überein.
Die Forscher glauben, dass SSEs zwar viele Kilometer unter der Oberfläche auftreten, ihre Bewegung jedoch sowohl den Zeitpunkt als auch das Verhalten von Erdbeben beeinflussen kann. Kleinere Ereignisse ereignen sich alle ein oder zwei Jahre, können aber etwas viel Ernsthafteres hervorrufen.
„Es gibt Subduktionszonen, in denen diese langsamen Schlupfereignisse nicht auftreten. Daher können wir nicht direkt messen, wie sich der tiefere Teil der Sinkplatte bewegt“, sagt Furlong.
SSEs wurden erstmals vor etwa 20 Jahren von Geologen entdeckt. Erst kürzlich waren GPS-Instrumente empfindlich genug, um ihre Bewegungen detailliert aufzuzeichnen - in diesem Fall 35 Kilometer unter der Erde.
Die Ergebnisse der neuen Studie, die Seismologen als "eher unerwartet" bezeichneten, werden dazu beitragen, zukünftige Erdbebenmodelle zu gestalten. Es ist möglich, dass ein Teil der Spannung durch Plattenbewegungen in Subduktionszonen durch SSE tief im Untergrund abgebaut wird.
Darüber hinaus ist es wichtig, die Richtung der Kräfte zu kennen, die zukünftige Erdbeben verursachen werden, um sie zu planen. Diese Naturkatastrophen können sehr unvorhersehbar sein, daher sind alle Informationen, die im Voraus gesammelt werden können, von unschätzbarem Wert.
Die Forschung wurde in den Zeitschriften Geochemistry, Geophysics, Geosystems veröffentlicht.