Det mesta vi vet om jordbävningar och vulkaner är baserat på vad vi kan observera på jordens yta. Dock, det mesta av handlingen, särskilt tidig aktivitet som kan hjälpa till med katastrofprognoser och beredskap, förekommer djupt under jorden.

Utveckla en tydligare bild av förändringar i underjordiska förhållanden, tillsammans med kontinuerlig övervakning, kan ge livräddande information inför framtida katastrofer. I jordbävningsbenägen Japan, framförallt, det finns ett pågående behov av effektiva medel för att förutsäga seismisk aktivitet.

Japans National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED) har utvecklat Hi-net-nätverket av hundratals högkänsliga seismografer som är jämnt fördelade över landet. Högupplösta seismiska data från Hi-net belyser arbetet långt under ytan. En viktig informationskälla från Hi-net är hastigheten på seismiska vågor när de färdas mellan stationer. Fel, frakturer och vätskor i underjorden, bland andra faktorer, kan påverka seismisk hastighet. Således, förändringar i seismisk hastighet kan signalera förändringar som sker under jord men ännu inte synliga vid ytan.

Tills nyligen, liten variation i seismisk hastighet hade upptäckts i centrala Kyushu, Japans sydligaste stora ö. Dock, i april 2016, jordbävningen MW 7.0 Kumamoto drabbade regionen strax efter en MW 6.2 -förskott. Dessa destruktiva jordbävningar följdes av utbrott av Japans största aktiva vulkan, Mount Aso, i april, Maj och oktober samma år.

En trio forskare vid Kyushu University och dess International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I2CNER) undersökte Hi-net seismiska hastighetsdata, insamlad kontinuerligt från december 2015 till november 2016, att förstå de underjordiska förhållanden som är förknippade med dessa katastrofer. De rapporterade sina fynd i Vetenskapliga framsteg .

"Vi använde seismisk interferometri på omgivande buller som registrerades vid 36 Hi-net seismiska stationer, "Tatsunori Ikeda förklarar." Vi fann att under jordbävningen, hastigheten avtog avsevärt, som kan ha varit relaterad till skador och tryckförändringar kring djupbrottfelet. Detta följdes av gradvis "läkning" av felet under de följande månaderna, även om olika områden återhämtade sig i olika omfattning. "

Jordbävningarna kan också ha mobiliserat vätskor runt Asos magmakropp. Hastigheten under kalderan minskade när jordbävningen slog till, men återhämtade sig relativt snabbt efter utbrotten; detta kan ha frigjort tryck.

"Även om tidigare studier har använt liknande metoder för hastighetsuppskattning, den högre rumsliga upplösningen vi uppnådde över ett brett område gjorde det möjligt för oss att identifiera den rumsliga fördelningen av skadazonen eller spänningstillståndet, "säger motsvarande författare Takeshi Tsuji." Tätare distribution gör att lokala avvikelser kan lösas mer exakt. Således identifierade hastighetsförändringar kan vara användbara vid uppskattning av framtida jordbävningar och vulkanisk aktivitet. "