I mer än ett sekel har en vägledande princip inom seismologi har varit att jordbävningar återkommer med halvregelbundna intervall enligt en "seismisk cykel". I denna modell, stam som gradvis ackumuleras längs ett låst fel frigörs helt i en stor jordbävning. Nyligen, dock, seismologer har insett att jordbävningar ofta inträffar i kluster åtskilda av luckor, och en forskargrupp hävdar nu att sannolikheten för att ett skakningar ska återkomma beror på om ett kluster pågår - eller över.

På måndag, 23 september 2019, vid GSA årsmöte i Phoenix, Seth Stein, Deering -professorn i geologiska vetenskaper vid Northwestern University, kommer att presentera en ny modell som han och hans medförfattare tror bättre förklarar komplexiteten hos "supercyklarna" som har observerats i långsiktiga jordbävningsrekord. "Ett sätt att tänka på detta är att fel har heta ränder - jordbävningskluster - liksom nedgångar - jordbävningsgap - precis som idrottslag, säger Stein.

I det traditionella konceptet med den seismiska cykeln, Stein förklarar, sannolikheten för en stor jordbävning beror enbart på den tid som har gått sedan den senaste stora skakningen nollställde systemet. I detta enkla fall, han säger, felet har bara ett "korttidsminne".

"Det enda som är viktigt, säger Stein, "är när den sista stora jordbävningen var. Klockan återställs varje gång det är en stor händelse."

Men den här modellen är inte realistisk, han argumenterar. "Vi skulle aldrig förutsäga prestanda för ett idrottslag baserat på hur de presterade under sitt tidigare spel, "säger Stein." Resten av säsongen kommer sannolikt att vara mycket mer användbar. "

Geologer ser ibland långsiktiga mönster i paleoseismiska register som den seismiska cykelmodellen inte kan förklara. I dessa fall, säger Stein, "Inte all ackumulerad stam har släppts efter en stor jordbävning, så dessa system har det vi kallar "långsiktiga minnen". "

För att få en uppfattning om hur ett system med långtidsfelminne skulle fungera, forskarna samplade fönster på 1, 300-år-en tidsperiod för vilken geologer rimligen kan ha ett rekord tillgängligt-från simulerade 50, 000-åriga paleoseismiska rekord. Resultaten indikerar att återkommande intervall för jordbävningar såg väldigt olika ut beroende på vilken 1, 300-års fönster forskarna undersökte.

Eftersom det är slumpmässiga element inblandade, säger Stein, det finns fönster när upprepningsintervallen verkar vara periodiska, och andra gånger när de ser grupperade ut. "Men felet har inte ändrat dess egenskaper, säger han. Så småningom modellen förutspår att jordbävningarna kommer att släppa ut mycket av den ackumulerade belastningen, vid vilken tidpunkt systemet kommer att återställas och felets "rad" slutar.

Enligt denna Long-Term Fault Memory-modell, sannolikheten för att en jordbävning inträffar styrs av belastningen som lagras på felet. Detta beror på två parametrar:hastigheten med vilken töjning ackumuleras längs felet, och hur stor belastning som släpps efter varje stor jordbävning. "Den vanliga jordbävningscykelmodellen förutsätter att bara den sista skalvet spelar roll, säger Stein, "i den nya modellen, tidigare skalv har effekt, och denna historia påverkar sannolikheten för en jordbävning i framtiden. "Efter en stor skalv, han säger, det kan fortfarande vara mycket påfrestningar kvar, så felet kommer att vara på en het rad. Så småningom, dock, det mesta av belastningen släpps och felet går in i en svacka.

I sista hand, säger Stein, risken för jordbävning beror på om ett fel är i en nedgång eller en rad. "Beroende på vilka av dessa antaganden du gör, " han säger, "Du kan få jordbävningssannolikheten mycket högre eller mycket lägre."

Seismologer har ännu inte kommit fram till ett övertygande sätt att avgöra om ett fel är - eller inte är - i ett kluster. Som ett resultat, säger Stein, "Det finns en mycket större osäkerhet i uppskattningarna av sannolikheten för en jordbävning än vad folk har velat erkänna."