Torrent regn under en tropisk cyklon kan vara ansvarig för att omforma det grunda lagret av jordskorpan under dagarna efter stormen, enligt ny forskning.

Jordens yta förändras ständigt, expanderar och komprimerar som svar på atmosfäriska och hydrologiska krafter från ovanjorden.

Forskare har tidigare föreslagit att tropiska cykloner kan orsaka förvrängning under jordens yta, kallas markdeformation, eftersom forskare har dokumenterat både dilatation, eller expansion, och komprimering av jordskorpan efter kraftiga stormar. Tidigare studier har antytt att dilatation från cykloner kan utlösa långsamma jordbävningar som kan orsaka kompression.

Den nya studien i Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift för American Geophysical Union, finner att komprimering av jordskorpan är korrelerad med kraftigt nederbörd från orkaner och tyfoner, gemensamt kända som tropiska cykloner. Den extra vikten av allt det vattnet gör sannolikt att marken under stormen deformeras, enligt studiens författare.

"Alla sådana element kan ändra formen på den fasta jorden, "sa Maxime Mouyen, en geofysiker vid universitetet i Rennes i Rennes, Frankrike och huvudförfattare till den nya studien.

Mät markdeformation

I den nya studien, forskare undersökte tropiska cykloner och markdeformation i Taiwan, en region som utsätts för både frekvent tropisk cyklon och jordbävningsaktivitet. Ön ligger mellan de eurasiska och filippinska havsplattorna, två tektoniska plattor som skjuts närmare varandra varje år, resulterar i ökad seismicitet längs plattgränser.

För att se om det fanns ett samband mellan tropisk cyklonregn och markdeformation, forskarna analyserade först tropiska cyklons regnvattendata som registrerats av regnmätare i östra Taiwan från 2004 till 2013. De använde dessa data för att uppskatta hur mycket belastning, eller ändras i storlek och form, regnet från tropiska stormar kan skapa i jordskorpan.

Forskarna jämförde sedan sina stamuppskattningar med faktiska stammätningar från Taiwan. Dessa mätningar kom från markdeformationsdata som samlats in under samma tioårsperiod av sju borrhålsmätare-enheter som borras hundratals meter ner i jorden för att övervaka markdeformationshändelser. Under ett decennium har töjningsmätare som ligger nära regnmätarna registrerade 72 fall av deformation som inträffade efter 31 tropiska cykloner.

Forskargruppen fann att stammetrarna kunde upptäcka markkompression några dagar efter att tropiska cykloner passerat ett visst område. Observationsstammetermätningarna från Taiwan matchade nära den mängd belastning forskarna projekterade, tyder på att tropiska cykloner var de främsta drivkrafterna för dessa markdeformationsfall, enligt författarna.

Studiens författare drar slutsatsen att trycket från regnvatten som strömmar in i dalar sannolikt orsakade att marken under deformer under vikten av allt det vattnet.

Utlösande jordbävningar

Resultaten av den nya studien ifrågasätter om tropiska cykloner kan utlösa jordbävningar. En tidigare studie publicerad i tidningen Natur föreslog att dilatation av jordskorpan med cykloner utlöste långsamma jordbävningar som orsakade komprimering av skorpan. Men den nya studien tyder på att kraftigt nederbörd, snarare än långsamma jordbävningar, orsakar komprimering.

Mängden markdeformation som detekteras av töjningsmätarna i den nya studien har samma styrka som lokala seismiska händelser, ibland lika stark som jordskalv med magnitud 5. Dock, de äger rum under en längre tid. Belastning i samband med jordbävningar inträffar inom sekunder till minuter, medan stam som orsakas av tropiska cykloner sker över flera timmar till dagar.

Forskarna säger att det är möjligt att denna tvåstansseffekt kan leda till jordbävningar, men denna hypotes måste bevisas med seismiska data.

"Frågan är om vi kan nå den mängd stress som är tillräckligt stor för att sedan utlösa seismisk aktivitet, "Mouyen sa." Det finns ingen anledning att säga nej det kan inte göra det, men än så länge finns det ingen ren observation att [tropisk cyklon] förekomst är korrelerad med en ökning av seismisk aktivitet. "

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av bloggar om jord- och rymdvetenskap, värd av American Geophysical Union. Läs den ursprungliga historien här.