Ett brott längs hela den snabbt glidande alpina förkastningen på Nya Zeelands sydön utgör det största potentiella seismiska hotet mot de södra och centrala delarna av landet. Men nya bevis på en jordbävning från 1800-talet tyder på att åtminstone en del av förkastningen, mindre jordbävningar kan inträffa mellan sådana stora brott.

Resultaten publicerade i Bulletin från Seismological Society of America föreslår att vissa platser längs felet, särskilt runt städerna Hokitika och Greymouth, kunde uppleva kraftiga markskakningar från alpina förkastningsjordbävningar oftare än man tidigare trott.

De bästa paleoseismiska bevisen hittills tyder på de södra och centrala delarna av Alpförkastningen, vid gränsen som skiljer de tektoniska plattorna från Australien och Stilla havet, brister vanligtvis under mycket stora jordbävningar i full sektion med magnituden 7,7 eller större. Den sista jordbävningen ägde rum 1717.

Efter att ha grävt ut längs förkastningen vid Staples-platsen nära Toaroha-floden, dock, Robert Langridge från GNS Science och kollegor avslöjade bevis på en nyare jordbävning längs den nordöstra änden av förkastningens centrala del. Radiokoldatering placerar denna jordbävning mellan 1813 och 1848.

"En av de verkliga utmaningarna med det alpina förkastningen - eftersom det är så busktäckt - är faktiskt att hitta platser som har röjts och därför kan studeras, " sa Langridge. "När vi började arbeta där [på Staples webbplats] växte historien verkligen till stor del på grund av rikedomen av daterbart organiskt material i skyttegravarna."

De fyra senaste jordbävningarna som avslöjats av forskarna på platsen sträcker sig från 1084 till 1848. Händelserna bekräftades av data som samlats in från andra närliggande grävningsplatser och från geologiska avlagringar som kallas turbiditer, som är sediment som skakas loss i en vattenmassa av seismisk aktivitet, i sjöar längs den centrala delen av Alpförkastningen.

Den senaste jordbävningen kan representera ett "partiellt snitt" brott av endast den centrala delen av den alpina förkastningen, ett brott i förkastningens norra sektion som fortsatte sydväst in i det centrala segmentet, eller till och med utlöst halka från en bristning längs det närliggande Marlborough Fault System. Langridge och kollegor sa att det ännu inte finns tillräckligt med bevis för att gynna ett av dessa scenarier framför de andra.

Dock, fynden tyder på att seismisk aktivitet på alpina förkastningen är mer komplex än misstänkt, särskilt längs dess norra delar där plattgränsen övergår till en annan förkastningszon.

"Ett av resultaten av den här studien är att du bör förvänta dig ett kortare återfallsintervall av kraftiga skakningar vid felsektionens ändar, ", sa Langridge. "Men på grund av återkommande tider av jordbävningar, du måste uppenbarligen vänta länge för att se effekterna av ett sådant felbeteende."

"Det är därför paleoseismologi är ett viktigt verktyg för att förstå fel, " han lade till, "för annars skulle vi bara ha korta insikter i det förflutna."

Det alpina förkastningen jämförs ibland med Kaliforniens San Andreas-förkastning, är ett annat snabbrörligt slagglidfel nära en plåtgräns. Langridge sa att forskare i Kalifornien och Nya Zeeland har en lång historia av jordbävningsvetenskapligt samarbete och lär sig av varandra om behandlingen av aktiva fel och felsegmentering för seismiska riskmodeller.

"San Andreas-felet, att vara på motsatt sida av Stillahavsplattan, det är som vår avlägsna bror eller whanau-familj, sa Langridge.