Ett uppdrag för att studera Nya Zeelands största förkastning genom att sänka två observatorier under havsbotten i Hikurangi subduktionszon pågår denna vecka.

Expeditionen leds av forskare från Pennsylvania State University (PennState) och GNS Science i Nya Zeeland, och finansieras av National Science Foundation (NSF) och International Ocean Discovery Program (IODP).

"Denna expedition kommer att ge information som är nyckeln till att förstå varför destruktiva tsunamier inträffar efter grunda jordbävningar och efter undervattensskred, säger James Allan, en programdirektör vid NSF:s avdelning för havsvetenskaper, som finansierar IODP.

Detta är den andra av två relaterade expeditioner ombord på det vetenskapliga borrskeppet JOIDES Upplösning , och syftar till att studera Hikurangi-subduktionszonen för att ta reda på mer om Nya Zeelands största jordbävnings- och tsunamifara.

Studerar en undervattens jordbävningszon

Hikurangi subduktionszon, utanför Nordöns östkust, är en del av Pacific Ring of Fire, där Stilla havet tektoniska plattan dyker under den australiska plattan.

Forskare tror att Hikurangi-subduktionszonen kan generera jordbävningar som är större än magnituden 8. Jordbävningar i subduktionszonen kan producera stora tsunamier eftersom det sker stora och snabba förskjutningar av havsbotten under dessa skalv.

Resans internationella vetenskapsteam kommer att prova och analysera kärnor under havsbotten för att förstå bergets egenskaper och förhållanden där dessa händelser inträffar.

"Vi förstår ännu inte de långsamma processerna som gör att fel beter sig på detta sätt, och vi vet inte så mycket om deras förhållande till stora jordbävningar i subduktionszonen, "säger expeditionsledaren Demian Saffer från PennState.

Expeditionens medledare Laura Wallace från GNS Science tillägger, "Långsamt glidande jordbävningar liknar andra jordbävningar genom att de involverar snabbare än normalt rörelse längs ett förkastning. under en sakta händelse, det tar veckor till månader för denna felrörelse att inträffa. Det är väldigt annorlunda än en jordbävning där felrörelser sker på några sekunder, plötsligt släpper energi."

Bästa stället för forskning om skalv med långsam glidning

Slow-slip-händelser inträffar med 12 till 24 månaders intervall i studieområdet, och på relativt grunt djup under havsbotten – vilket gör denna region till en av de bästa platserna i världen för forskare att studera dem.

Förra årets jordbävning i Kaikôura utlöste en stor händelse med långsam glidning utanför Nya Zeelands östkust som täckte ett område på mer än 15, 000 kvadratkilometer (5, 792 kvadratkilometer). Händelsen startade nära den nuvarande planerade IODP-expeditionen; resultat från denna forskning bör belysa varför det inträffade.

Att undersöka varför och var långsamma händelser inträffar är en viktig länk för att förstå hur fel fungerar. Wallace menar att "slow-slip händelser har stor potential att förbättra vår förmåga att förutse jordbävningar."

Observatorier under havsbotten erbjuder ny syn på skalv

Ett huvudmål med resan är att installera två borrhålsobservatorier i förborrade hål 500 meter (1, 641 fot) under havsbotten. Detta kommer att vara första gången sådana observatorier har installerats i Nya Zeelands vatten.

De kommer att ta med nya övervakningsmöjligheter till Nya Zeeland, vilket kan bidra till att bana väg för offshore-instrumentering som behövs för system för tidig varning för jordbävningar och tsunami.

Observatorierna innehåller högteknologisk mät- och övervakningsutrustning inuti sina stålhöljen, och kommer att förbli under havsbotten i fem till tio år. De kommer att samla in data om hur stenar spänns under långsamma halkar, samt på förändringar i temperatur och flödet av vätskor genom felzoner.

Informationen kommer att ge forskare viktiga nya insikter om beteendet hos händelser med långsam glidning och deras förhållande till jordbävningar längs en subduktionsplattas gräns.

Att förstå kopplingarna mellan händelser med långsam glidning och förödande jordbävningar och tsunamier kommer att möjliggöra bättre riskmodellering, säger forskarna, och slutligen, bättre förberedelse av faror för kustsamhällen.