De dypeste vitenskapelige havboringene kaster lys over Japans neste store jordskjelv


De dypeste vitenskapelige havboringene kaster lys over Japans neste store jordskjelv

Det vitenskapelige dyphavsborefartøyet Chikyu, som i 2018 utførte den dypeste boringen av en jordskjelvforkastning i subduksjonssonen. Kreditt: Satoshi Kaya/FlickR

Forskere som boret dypere inn i en undersjøisk jordskjelvforkastning enn noen gang før, har funnet ut at det tektoniske stresset i Japans Nankai-subduksjonssone er mindre enn forventet, ifølge en studie fra forskere ved University of Texas i Austin og University of Washington.

Funnene, publisert i tidsskriftet Geologier et puslespill fordi feil produserer et stort jordskjelv nesten hvert århundre og ble antatt å bygge for et nytt stort.

“Dette er hjertet av subduksjonssonen, rett ovenfor der feilen er låst, der forventningen var at systemet skulle lagre energi mellom jordskjelv,” sa Demian Saffer, direktør ved University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) som ledet forsknings- og vitenskapsoppdraget som boret feilen. “Det endrer måten vi tenker på stress i disse systemene.”

Selv om Nankai-forkastningen har sittet fast i flere tiår, viser studien at den ennå ikke viser store tegn på oppdemmet tektonisk stress. Ifølge Saffer endrer ikke det de langsiktige utsiktene for feilen, som sist brøt i 1946 – da den forårsaket en tsunami som drepte tusenvis – og som forventes å gjøre det igjen i løpet av de neste 50 årene.

I stedet vil funnene hjelpe forskere med å finne koblingen mellom tektoniske krefter og jordskjelvsyklusen og potensielt føre til bedre jordskjelvprognoser, både ved Nankai og andre megathrust-forkastninger som Cascadia i Pacific Northwest.

De dypeste vitenskapelige havboringene kaster lys over Japans neste store jordskjelv

Harold Tobin fra University Washington inspiserer borestigerør. Forskere brukte lignende utstyr under et rekordstort forsøk på å bore Japans Nankai-forkastning i 2018 som ble ledet av University of Texas Institute for Geophysics. Kreditt: Harold Tobin/University of Washington

“Akkurat nå har vi ingen måte å vite om det store for Cascadia – et jordskjelv i størrelsesorden 9 og flodbølge– vil skje i ettermiddag eller 200 år fra nå, sa Harold Tobin, en forsker ved University of Washington som er førsteforfatter av artikkelen. Men jeg har en viss optimisme om at med flere og flere direkte observasjoner som dette, kan vi begynne å gjenkjenne når noe unormalt skjer og at risikoen for et jordskjelv øker på en måte som kan hjelpe folk å forberede seg.”

Megathrust-forkastninger som Nankai, og tsunamiene de genererer, er blant de kraftigste og mest skadelige på kloden, men forskere sier at de foreløpig ikke har noen pålitelig måte å vite når og hvor den neste store vil ramme.

Håpet er at ved direkte å måle kraften følt mellom tektoniske plater presser på hverandre – tektonisk stress – kan forskere lære når et stort jordskjelv er klart til å skje.

Tektonikkens natur betyr imidlertid at de store jordskjelvforkastningene finnes i dypt hav, miles under havbunnen, noe som gjør dem utrolig utfordrende å måle direkte. Saffer og Tobins boreekspedisjon er det nærmeste forskerne har kommet.

  • De dypeste vitenskapelige havboringene kaster lys over Japans neste store jordskjelv

    Demian Saffer, direktør ved University of Texas Institute for Geophysics (UTIG), under vitenskapelig havboring ved Japans jordskjelvforkastning i Nankai. Kreditt: Demian Saffer/University of Texas Institute for Geophysics

  • De dypeste vitenskapelige havboringene kaster lys over Japans neste store jordskjelv

    Et borestigerør ombord på det vitenskapelige borefartøyet Chikyu. Dusinvis av stigerør ble koblet sammen for å nå dypere inn i en jordskjelvforkastning enn noen gang før. Ledet av forskere ved University of Texas Institute for Geophysics og University of Washington, avslørte det vitenskapelige oppdraget at tektonisk stress i Japans Nankai-subduksjonssone var lavere enn forventet. Kreditt: Demian Saffer/University of Texas Institute for Geophysics

Deres rekordforsøk fant sted i 2018 ombord på et japansk vitenskapelig boreskip, Chikyu, som boret to mil inn i den tektoniske platen før borehullet ble for ustabilt til å fortsette, en mil unna feilen.

Likevel samlet forskerne uvurderlige data om undergrunnsforhold nær forkastningen, inkludert stress. For å gjøre det målte de hvor mye borehullet endret form da jorden klemte det fra sidene, og deretter pumpet vann for å se hva som skulle til for å tvinge veggene ut igjen. Det fortalte dem retningen og styrken til horisontal stress som ble følt av at platen presset på feilen.

I motsetning til spådommer var den horisontale spenningen som forventes å ha bygget seg siden det siste store jordskjelvet nær null, som om den allerede hadde frigjort sin innestengte energi.

Forskerne foreslo flere forklaringer: Det kan være at feilen rett og slett trenger mindre oppdemmet energi enn antatt for å skli inn i en stor jordskjelv, eller at spenningene lurer nærmere feilen enn boringen nådde. Eller det kan være at det tektoniske fremstøtet kommer plutselig i årene som kommer. Uansett sa forskerne at boringen viste behovet for ytterligere etterforskning og langsiktig overvåking av feilen.


Kan jordskjelvrater på styrke 4 brukes til å forutsi store jordskjelvhendelser?


Mer informasjon:
Harold J. Tobin et al, Direkte begrensninger på in situ spenningstilstand fra dypboring inn i Nankai subduksjonssonen, Japan, Geologi (2022). DOI: 10.1130/G49639.1

Sitering: De dypeste vitenskapelige havboringene kaster lys over Japans neste store jordskjelv (2022, 22. september) hentet 22. september 2022 fra https://phys.org/news/2022-09-deepest-scientific-ocean-drilling-japan.html

Dette dokumentet er underlagt opphavsrett. Bortsett fra enhver rettferdig handel for formålet med private studier eller forskning, kan ingen del reproduseres uten skriftlig tillatelse. Innholdet er kun gitt for informasjonsformål.