Forskare som letat igenom databaser med jordbävningar sedan början av 1990-talet har upptäckt ett möjligt avgörande ögonblick 10-15 sekunder in i en händelse som skulle kunna signalera en magnitud 7 eller större megaskalv.

Likaså, det ögonblicket – hämtat från GPS-data om toppaccelerationen av markförskjutning – kan indikera en mindre händelse. GPS fångar upp en första signal om rörelse längs ett fel som liknar en seismometer som upptäcker de minsta första ögonblicken av en jordbävning.

Sådan GPS-baserad information skulle potentiellt kunna öka värdet av system för tidig varning för jordbävningar, som västkustens ShakeAlert, sa Diego Melgar, en professor vid institutionen för geovetenskaper vid University of Oregon.

De fysiktunga analyserna av två databaser som underhålls av medförfattaren Gavin P. Hayes från U.S.Geological Survey's National Earthquake Information Center i Colorado upptäckte en tidpunkt då en nystartad jordbävning övergår till en glidpuls där mekaniska egenskaper pekar på storlek.

Melgar och Hayes kunde också identifiera liknande trender i europeiska och kinesiska databaser. Deras studie var detaljerad i numret av den 29 maj av onlinetidskriften Vetenskapens framsteg .

"Till mig, överraskningen var att mönstret var så konsekvent, sa Melgar. "Dessa databaser är gjorda på olika sätt, så det var riktigt trevligt att se liknande mönster över dem."

Övergripande, databaserna innehåller data från fler än 3, 000 jordbävningar. Konsekventa indikatorer på förskjutningsacceleration som ytan mellan 10-20 sekunder in i händelser sågs för 12 stora jordbävningar som inträffade 2003-2016.

GPS-monitorer finns längs många landbaserade fel, inklusive på markplatser nära den 620 mil långa Cascadia-subduktionszonen utanför USA:s nordvästra Stillahavskust, men användningen av dem är ännu inte vanlig vid riskövervakning i realtid. GPS-data visar initial rörelse i centimeter, sa Melgar.

"Vi kan göra mycket med GPS-stationer på land längs kusterna i Oregon och Washington, men det kommer med en fördröjning, " sa Melgar. "När en jordbävning börjar röra sig, det skulle ta lite tid för information om förkastningens rörelse att nå kuststationerna. Den förseningen skulle påverka när en varning kunde utfärdas. Människor vid kusten skulle inte få någon varning eftersom de befinner sig i en blind zon."

Denna fördröjning, han lade till, skulle bara förbättras av sensorer på havsbotten för att registrera detta tidiga accelerationsbeteende.

Att ha dessa funktioner på havsbotten och övervaka data i realtid, han sa, kan stärka noggrannheten i tidiga varningssystem. 2016, Melgar, som forskare vid Berkeley Seismological Laboratory i Berkeley, Kalifornien, ledde en studie publicerad i Geofysiska forskningsbrev som hittade GPS-data i realtid kunde ge ytterligare 20 minuters varning om en möjlig tsunami.

Japan lägger redan fiberoptisk kabel utanför sina stränder för att öka sin kapacitet för tidig varning, men sådant arbete är dyrt och skulle vara mer så för att installera tekniken på havsbotten ovanför Cascadia-förkastningszonen, Megalar noterade.

Melgar och Hayes stötte på slirpulstimingen när de sökte igenom USGS-databaser efter komponenter som de kunde koda till simuleringar för att förutsäga hur en magnitud 9-brott i Cascadia-subduktionszonen skulle se ut.

Subduktionszonen, som inte har haft en massiv jordbävning i längden sedan 1700, det är där Juan de Fucas havsplatta faller under den nordamerikanska kontinentalplattan. Förkastningen sträcker sig strax utanför norra Vancouver Island till Cape Mendocino i norra Kalifornien.