Ett internationellt team av forskare från det franska nationella forskningsinstitutet för hållbar utveckling (IRD-Frankrike), Université Côte d "Azur, University of California Los Angeles och California Institute of Technology har bestämt utbredningshastigheten för jordbävningen med magnituden 7,5 som inträffade i Indonesien i september 2018:4,1 km/s längs 150 km. Resultaten, som också kastade ljus över jordbävningens brottbana, publiceras den 4 februari i Naturgeovetenskap .

Jordbävningar inträffar när stenar på vardera sidan av ett tektoniskt förkastning plötsligt förskjuts i motsatta riktningar. Två huvudsakliga seismiska vågor som utför skakning av ett brytfel är S-vågor, som klipper klippor och förökar sig med cirka 3,5 km/s, och P-vågor, som komprimerar stenar och fortplantar sig snabbare, i ca 5 km/s.

Geofysiska observationer visar att hastigheten med vilken en jordbävning bryter ut längs förkastningen antingen är långsammare än S-vågor eller nästan lika snabb som P-vågor. Den senare, så kallade supershear jordbävningar, förekommer mycket sällan och kan ge mycket kraftiga skakningar. Endast ett fåtal har observerats, och de händer på fel som är anmärkningsvärt raka, geologiska "superhighways" som utgör ett litet hinder för snabba jordbävningar.

"Förbjudet" hastighetsområde

I den här studien, det internationella teamet koordinerat av Jean-Paul Ampuero, seismolog vid IRD och Université Côte d"Azur, analyserade jordbävningen med magnituden 7,5 som skakade ön Sulawesi i Indonesien den 28 september, förödande Palus region.

Effekten av händelsen – mer än 2, 000 dödsfall – förvärrades av en förödande sekvens av sekundära effekter, involverar förvätskning av jord, jordskred och en tsunami.

Tack vare en högupplöst analys av seismologiska data, forskare identifierade utbredningshastigheten för jordbävningen:4,1 km/s, en ovanlig hastighet, mellan hastigheten på S- och P-vågor. "Det här är första gången vi observerade denna hastighet så stadigt, " understryker Jean-Paul Ampuero. "Denna jordbävning gick i det 'förbjudna' hastighetsintervallet, och kan betraktas som en supershear-händelse, även om det inte är lika snabbt som tidigare."

Genom att analysera optiska bilder och radarbilder inspelade av satelliter som särskilt har återupptagits för att observera jordbävningens efterdyningar, forskarna fastställde vägen till felbrottet. De fann att felet inte var direkt, men hade minst två stora böjningar, och lämnade mer än fem meter markförskjutning över staden Palu. "Denna väg har stora hinder, vilket borde ha minskat jordbävningens hastighet, men den stannade vid 4,1 km/s längs 150 km, säger Jean-Paul Ampuero.

Mot en bättre förutsägelse av framtida jordbävningar

Resultaten utmanar nuvarande syn på jordbävningar på ett sätt som kan hjälpa forskare och offentliga myndigheter att förbereda sig bättre för framtida händelser. "I klassiska jordbävningsmodeller, förkastningar lever i idealiserade intakta bergarter ", säger Ampuero, "men verkliga fel är insvept i ett lager av stenar som har brutits och mjukats av tidigare jordbävningar. Stadig bristning i hastigheter som är oväntade på intakta bergarter kan faktiskt hända på skadade stenar, helt enkelt för att de har lägre seismiska våghastigheter. "

Jordbävningen i Palu kan erbjuda det första tydliga testet av sådana nya modeller om den följs upp av studier av förkastningens struktur och dess zon av skadade stenar. Eftersom effekten av en jordbävning beror starkt på dess hastighet, sådana studier på andra förkastningar runt om i världen skulle kunna förutse jordbävningseffekter bättre.

Framtida arbete kan också avgöra om hastigheten på jordbävningen i Palu förstärkte dess kaskadeffekter, genom att främja kust- och undervattensskred som i sin tur bidrog till tsunamin.