https://frosthead.com

Wetenschappers voorspelden met succes de grootte en locatie van een aardbeving

Op 5 september 2012 trof een aardbeving met kracht 7.6 het schiereiland Nicoya aan de noordwestkust van Costa Rica. "Het begon vrij mild, maar toen ging het echt van start", vertelde Bill Root, eigenaar van een hotel in Samara, nabij het epicentrum, aan CNN. “Het was een zeer sterke aardbeving. Alles viel van de planken en de grond rolde. '

Ondanks de grootte van de aardbeving was de schade niet al te erg. Sommige huizen en scholen werden vernietigd, maar niemand stierf. De vernietiging was gedeeltelijk beperkt, omdat de aardbeving was voorzien, die inspanningen mogelijk maakte om het bewustzijn van aardbevingen op het schiereiland te vergroten en bouwcodes te ontwikkelen en te handhaven. Ruim voordat de aarde begon te schudden, hadden geowetenschappers voorspeld dat een aardbeving met een kracht van 7, 7 tot 7, 8 zou moeten plaatsvinden rond het jaar 2000, plus of min 20 jaar.

"Dit is de eerste plaats waar we vooraf de waarschijnlijke omvang van een aardbevingbreuk langs de subductie megathrust in kaart hebben kunnen brengen, " zei Andrew Newman, een geofysicus bij het Georgia Institute of Technology, in een verklaring. Newman en zijn team rapporteren hun bevindingen op 22 december in Nature Geoscience .

Het schiereiland Nicoya is vatbaar voor aardbevingen omdat het een gebied van onderwerping is, waar de Cocos-plaat onder de Caribische plaat duwt, met een snelheid van ongeveer 8, 5 centimeter per jaar. Wanneer regio's zoals deze plotseling uitglijden, veroorzaken ze een megathrust-aardbeving. De meeste van 's werelds grootste aardbevingen - waaronder de aardbeving van Tohoku-Oki van 9, 0 in Japan in 2011 en de aardbeving van Sumatra-Andaman van magnitude 9.15 in 2004, die beide verwoestende tsunami's veroorzaakten - vallen in deze categorie.

Voorafgaand aan de aardbeving in 2012 stelden geowetenschappers veel GPS-eenheden op over het schiereiland Nicoya. Foto door Lujia Feng

Op het schiereiland Nicoya troffen grote aardbevingen - groter dan magnitude 7 - elke 50 jaar of zo. Dergelijke aardbevingen vonden plaats in 1853, 1900, 1950 en, meest recent, 2012. Naast dat vrij regelmatige patroon van grote aardbevingen, is de regio bijzonder omdat het een subductiezone is die op het land ligt; de meeste anderen komen voor onder de oceaan, waardoor ze moeilijk te bestuderen zijn. Dus in de late jaren 1990 begonnen wetenschappers de regio zwaar te bestuderen en een dicht netwerk van GPS-stations op te zetten waarmee ze de bewegingen van de aarde konden volgen.

De grondige studie van deze regio stelde wetenschappers in staat om te berekenen hoeveel spanning de fout opbouwde en in mei 2012 publiceerden ze een studie waarin ze twee vergrendelde plekken identificeerden die een aardbeving konden veroorzaken vergelijkbaar met die in 1950. In september van dat jaar, de landwaartse patch scheurde en veroorzaakte de aardbeving. De offshore is nog steeds vergrendeld en in staat om een ​​substantiële maar kleinere aardbeving te veroorzaken, een naschok met een kracht zo groot als 6.9, zeggen de onderzoekers.

Voorspellingen voor vergelijkbare subductie-omgevingen zijn mogelijk, maar hiervoor zijn substantiële metingen op de zeebodem vereist. "Nicoya is de enige plek op aarde waar we daadwerkelijk een zeer nauwkeurig beeld hebben kunnen krijgen van de vergrendelde patch omdat deze zich direct onder land voordoet, " zei Newman. "Als we het potentieel voor grote aardbevingen willen begrijpen, moeten we echt meer observaties op de zeebodem beginnen."

Maar betere voorspellingen zijn niet gelijk aan voorspellingen voor aardbevingen. Met voorspellingen kunnen regio's zich voorbereiden op het onvermijdelijke. Steden en dorpen kunnen hun codes wijzigen en aardbevingsbestendige structuren bouwen. Ze kunnen hun mensen leren wat ze moeten doen als de aardbeving eindelijk toeslaat. Wanneer de beving plaatsvindt, kan enige vernietiging plaatsvinden, maar deze zal hopelijk beperkt zijn, zoals gebeurde in Costa Rica.

Voorspelling daarentegen is een lastige zaak - het is onmogelijk om precies te bepalen op welke dag het schudden zal plaatsvinden. Zelfs als het zou kunnen, is er maar één slechte voorspelling van het hele systeem nodig. Stel je voor dat een hele stad evacueerde en dat de beloofde beving niet kwam. Er zou veel geld verloren gaan. Burgers zouden het vertrouwen in wetenschappers verliezen. En ze zouden boos worden als er een aardbeving gebeurde die niet was voorspeld. Ze zullen misschien geen actie ondernemen de volgende keer dat een aardbeving werd voorspeld, en dat zou tot veel doden kunnen leiden. En omdat aardbevingen zulke gecompliceerde gebeurtenissen zijn, zelfs als een grootte en locatie en datum correct waren, zouden de effecten op het oppervlak niet duidelijk zijn.

Handiger, althans voorlopig, zijn aardbevingssystemen voor vroegtijdige waarschuwing, zoals die in Japan. Het Japanse systeem detecteert een aardbeving op het moment dat het begint te trillen en stuurt waarschuwingen naar mobiele telefoons, televisies, scholen, gebouwen en massadoorvoersystemen voordat destructieve golven een bevolkingscentrum bereiken. Als de effectiviteit van een dergelijk systeem wordt gemaximaliseerd, kunnen treinen stoppen, liften tot stilstand komen en mensen in veiligheid komen voor het ergste van het schudden.

Wetenschappers voorspelden met succes de grootte en locatie van een aardbeving