Hver 14 måned rasler lydløse jordskælv nogensinde så let Cascadia-subduktionszonen, som er i stand til at producere et jordskælv på 9,0 med en styrke. Nu viser forskning, at disse såkaldte aseismiske jordskælv er bundet til væske, der bevæger sig miles under jorden.
Disse fund påvirker ikke, hvad vi ved om risikoen for et farligt jordskælv i Cascadia-regionen; at information er velkendt fra cyklusen af opbygning og frigørelse af stress under store jordskælv, sagde Pascal Audet, en geofysiker ved University of Ottawa og en medforfatter til den nye forskning. En bedre forståelse af de aseismiske jordskælv kunne til sidst hjælpe med at bygge bro over forståelsen mellem denne godt observerede jordskælvcyklus og de processer, der sker dybt i subduktionszonen.
Den nye undersøgelse, der blev offentliggjort 22. januar i tidsskriftet Science Advances, så på Cascadia-subduktionszonen, en seismisk aktiv region, der spænder fra det nordlige Californien til Vancouver Island, hvor den oceaniske Juan de Fuca-plade glider under eller undergår under det vestlige Nordamerika. Ifølge Oregon Office of Emergency Management har området tidligere oplevet jordskælv med en styrke på 9,0 og har potentialet til at opleve jordskælv af lignende eller større størrelser i fremtiden. Et massivt jordskælv i regionen kunne også udløse en tsunami på op til 100 fod (30,5 m).
Fejlsystemets indre funktion er dog stadig udfordrende at forstå. Forskere har nu følsomme jordinstrumenter, der kan registrere ekstremt langsomme, subtile bevægelser dybt inde i subduktionszonen, sagde Audet. Disse instrumenter har afsløret, at dele af fejlen mellem de to subduktionsplader regelmæssigt glider og bevæger sig langsomt over en periode på dage eller uger. Slippen er for gradvis til at forårsage mærkbar rystelse på jordoverfladen, men den kan lægge pres på nye dele af fejlen, hvilket øger risikoen for store jordskælv.
Forskere ved også, at klipperne, der gennemgår denne langsomme glidning, 40 kilometer (40 kilometer) nede, er mættet med væske, sagde Audet. Væskerne, der er fanget i små porer i klippen, er under et meget pres fra klippen og jorden over dem. Dette svækker den mættede klippe, hvilket kan bidrage til de langsomme glidepisoder på fejlen.
Den nye forskning undersøgte forbindelsen mellem væsker og glider. Audet og hans kolleger sammenlignede 25 års rystedata fra det sydlige Vancouver Island med data om klippestrukturen og presset mange kilometer nede. Der var 21 jordskælv med langsom glid i denne periode. Med hvert umærkeligt jordskælv fandt de, faldt væsketryk hurtigt.
"Dette kan betyde, at en del af væskerne slipper ud i den overliggende stenmasse, eller mikrofrakturerne ekspanderer og dekomprimerer væskerne i en vis grad," skrev Audet i en e-mail til Live Science. "Denne ændring er dog meget hurtig og forekommer over en periode på dage eller måske uger."
Fundet er det første direkte bevis for, at væskerne i subduktionszoner bevæger sig rundt under langsom glidning, sagde Audet. Men nu er det et kylling-og-æg-spørgsmål. Det fremgår ikke af de tilgængelige data, om fluidbevægelserne rent faktisk udløser de langsomme jordskælv, eller om væsken bevæger sig som reaktion på, at klipperne glider.
Audet og hans kolleger arbejder nu på at se, om de kan finde den samme forbindelse mellem væsker og langsom glidning i andre subduktionszoner overalt i verden. Cascadia er et særligt simpelt eksempel på langsom glidning, hvor gradvise rysten forekommer over hele fejlen, sagde Audet; andre subduktionszoner er mere komplekse. At forstå væskernes adfærd under disse begivenheder kan dog hjælpe med at forklare, hvorfor nogle subduktionszoner oplever regelmæssige langsom-glidende begivenheder, og hvorfor nogle er mere uberegnelige.
