Nyligen publicerad forskning från Victoria University of Wellington och GNS Science har gett en unik inblick i de hydrologiska effekterna av jordbävningar i Nya Zeeland.

Leds av Victoria -alumnen Grant O'Brien för sin magisteruppsats, forskningen belyser vilken inverkan jordbävningar kan ha på grundvattensystem hundratals kilometer bort.

Forskningen baserades i Cromwell -ravinen och använde en stor hydrologisk datauppsättning som har registrerat grundvattenreaktioner på en rad jordbävningar som har inträffat i regionen under de senaste decennierna.

Detta är första gången som uppgifterna om övervakning av jordskred, tillhandahålls av Contact Energy Clyde Dam, har analyserats för att bestämma effekterna av jordbävningsskakningar på känsliga grundvattensystem.

"Datauppsättningen som används i denna studie är av sällsynt internationell storlek och omfattning och är så vitt vi kan se unik på flera platser och flera jordbävningar under en så lång tid (23 år). Detta innebär att vi har kunnat konstruera en detaljerad bild av beteendet hos olika grundvattensystem som svar på jordbävningar, pågående ingenjörsverksamhet och andra faktorer som intensiv nederbörd, säger O'Brien.

Studien övervakades av Dr Simon Cox från GNS Science och professor John Townend från Victoria's School of Geography, Miljö- och jordvetenskap, och finansieras av Earthquake Commission och Marsden Fund som förvaltas av Royal Society of New Zealand.

Studien, publicerad i Journal of Geophysical Research , visar grundvattensystemens känslighet för seismiska vågor på avstånd långt bortom områden med uppenbar skakning och markskador på ytan.

"Vår forskning visade att grundvattensystem inom sju stora jordskred i Cromwell Gorge är förvånansvärt mottagliga för seismisk skakning, med tryck och flödeshastigheter som systematiskt reagerar på stora jordbävningar på avstånd på flera hundra kilometer, säger O'Brien.

Skillnader i typen av jordbävningar som skakar - särskilt varaktigheten, mängden och frekvensen av skakningar - resulterar i olika grundvattenresponser. Cromwell Gorge -data visar att dessa förändringar utlöses av påfrestningar i samband med passagen av de seismiska vågorna från jordbävningen.

"Vi fann att jordbävningar med lång varaktighet som producerar seismiska vågor med ett brett frekvensområde orsakar större grundvattenreaktioner som dör snabbare än de som produceras av korta, kraftiga jordbävningar. "

Medan forskare ännu inte har undersökt effekten av Kaikoura -jordbävningen på 7,8 magnitud 2016 på grundvattensystemen vid Cromwell Gorge, O'Brien förväntar sig att övervakningsutrustningen kommer att ha registrerat ett svar.

Detta fynd belyser hur komponenter i Nya Zeelands teknikinfrastruktur som är beroende av grundvatten, såsom dammar eller bevattningssystem, påverkas av jordbävningar som sker i andra delar av landet.

"Även om grundvattenförändringarna inte påverkade rörelsen av Cromwell Gorge -jordskred, som är konstruerade för att stoppa rörelse, övervakningen av Contact Energy ger en otrolig rekord för tillämpning någon annanstans.

"De olika sätt som grundvattensystem reagerar på den typ av jordbävningsskakningar vi har observerat är avgörande för att förstå hur jordskred utvecklas på både kort och lång sikt."