Forskare från Cardiff University har upptäckt specifika förhållanden som uppstår längs havsbotten där två tektoniska plattor är mer benägna att långsamt krypa förbi varandra i motsats till att drastiskt glider och skapar katastrofala jordbävningar.

Teamet har visat att där sprickor ligger på havsbotten, vid föreningspunkten mellan två tektoniska plattor, tillräckligt med vatten kan komma in i dessa sprickor och utlösa bildandet av svaga mineraler som i sin tur hjälper de två tektoniska plattorna att sakta glida förbi varandra.

De nya rönen, som har publicerats i tidskriften Vetenskapens framsteg , skulle potentiellt kunna hjälpa forskare att förstå storleken på spänningar vid specifika förkastningslinjer och om de tektoniska plattorna eventuellt skulle kunna utlösa en jordbävning.

Detta, i tur och ordning, skulle potentiellt kunna bidra till att lösa en av de största utmaningarna som seismologer står inför, vilket är att kunna förutsäga jordbävningar med tillräcklig precision för att rädda liv och minska de ekonomiska skador som orsakas.

Jordens yttre lager, litosfären, består av tektoniska plattor som skiftar över den underliggande astenosfären som flyter på en simbassäng med hastigheter på centimeter per år.

Påfrestningar börjar byggas upp där dessa plattor möts och avlastas vid vissa tidpunkter antingen av jordbävningar, där en platta katastrofalt glider under den andra med en hastighet av meter per sekund, eller genom att krypa varvid plattorna sakta glider förbi varandra med en hastighet av centimeter per år.

Forskare har under lång tid försökt ta reda på vad som får en viss plattgräns att antingen krypa eller orsaka en jordbävning.

Det är allmänt trott att glidningen av tektoniska plattor vid föreningspunkten mellan en oceanisk och kontinental platta orsakas av ett svagt lager av sedimentär sten på toppen av havsbotten; dock, nya bevis har föreslagit att stenarna djupare under ytan i havsskorpan också kan spela en roll och att de kan vara ansvariga för krypning i motsats till jordbävningar.

I deras studie, teamet från Cardiff University och Tsukuba University i Japan letade efter geologiska bevis på krypning i stenar längs den japanska kusten, specifikt i bergarter från oceanisk skorpa som hade begravts djupt i en subduktionszon, men genom höjning och erosion var nu synliga på jordens yta.

Med hjälp av toppmoderna avbildningstekniker kunde teamet observera den mikroskopiska strukturen av stenarna i havsskorpan och använda dem för att uppskatta mängden stress som fanns vid den tektoniska plattgränsen.

Deras resultat visade att havsskorpan i själva verket var mycket svagare än vad forskare tidigare antagit.

"Detta innebär att, åtminstone i den gamla japanska subduktionszonen, långsam krypa inom svag, våt oceanisk skorpa kan tillåta havets litosfär att glida under den överliggande kontinenten utan att jordbävningar genereras, " sa huvudförfattaren till studien Christopher Tulley, från Cardiff Universitys School of Earth and Ocean Sciences.

"Vår studie bekräftar därför att oceanisk skorpa, vanligtvis tros vara stark och benägen att deformeras av jordbävningar, kan istället vanligtvis deformeras av krypning, förutsatt att den är tillräckligt hydrerad."