Två av de mest destruktiva naturkrafterna - jordbävningar och tsunamier - kan faktiskt vara mer ett hot än nuvarande uppskattningar enligt ny forskning gjord av forskare vid University of New Mexico och Nanyang Technological University som publicerades idag i Naturgeovetenskap .

Forskarna utvecklade en ny metod för att bedöma risker för jordbävning och tsunami som representeras av den mest avlägsna delen av offshoresubduktionszoner och fann att faran systematiskt kunde ha underskattats i vissa områden, vilket innebär att tsunamiriskbedömningar bör göras om med tanke på de nya resultaten. Fynden har viktiga konsekvenser för att minska risken i drabbade områden över hela världen, inklusive Sydostasien och Stillahavsområdet, vid framtida jordbävningar och tsunamier.

Megathrust jordbävningar är bland de mest kraftfulla jordbävningar som upplevts över hela världen och inträffar i subduktionszoner, där två tektoniska plattor konvergerar, och den ena glider under den andra. Plattorna rör sig mot varandra kontinuerligt, men om gränssnittet, eller fel, mellan dem sitter fast, sedan byggs ett slipunderskott upp med tiden. Som en skuld, detta slipunderskott måste betalas av så småningom, och för tektoniska plattor är betaldagen jordbävningens dag. När dessa jordbävningar påverkar den grundaste delen av förkastningen nära havsbotten, de har potential att flytta havsbotten uppåt och skapa förödande tsunamier också.

Förstå det potentiella brottbeteendet hos megathrusts, särskilt i den grunda offshoredelen av förkastningen där de flesta destruktiva tsunamis genereras, är därför en kritisk uppgift för geovetenskapare som förutspår risker med seismik och tsunami. Sannolikheten för seismiskt beteende antas ofta vara något låg i den grunda delen av förkastningen, baserat på laboratoriestudier av återvunnet förkastningsmaterial.

Felets hastighet av halkunderskott kan också mätas genom användning av geodetiska observationer som spårar hur jordens yta rör sig över tiden, till exempel genom att använda mycket exakta GPS-sensorer installerade på land, tillsammans med en modell som berättar hur glidning på felet påverkar rörelsen på dessa stationer. Dock, det är svårt för forskare att använda denna teknik för att "se" vad som händer i den grundaste delen av förkastningen, eftersom det är långt från land, under kilometer vatten, där traditionella GPS-instrument inte kan fungera.

Nu, forskare vid University of New Mexico och Nanyang Technological University (NTU) i Singapore har utvecklat en ny geodetisk metod för att härleda detta värde som står för interaktionen mellan olika delar av felet, vilket resulterar i ett mycket mer fysiskt exakt resultat. Lindseys team noterade att tidigare modeller har misslyckats med att ta hänsyn till det faktum att om den djupa delen av förkastningen sitter fast mellan jordbävningar, den grunda delen kan inte heller röra sig – det är i vad de kallar en "stressskugga" och det finns ingen ansamling av energi tillgänglig för att få den att glida. Genom att ta hänsyn till denna effekt, laget utvecklade en teknik som använder samma landbaserade data men resulterar i en enorm förbättring av deras förmåga att "se" felflytningen i de områden som ligger längst från stranden, gör det möjligt för forskare att omvärdera farorna från de offshoredelarna av subduktionszoner som är mest benägna att generera tsunami.

"Vi tillämpade denna teknik på subduktionszonerna i Cascadia och Japan och fann att varhelst djupare låsta fläckar finns, det grunda förkastningen måste också ha ett högt glidunderskott – oavsett dess egna friktionsegenskaper, sa Eric Lindsey, en biträdande professor vid UNM Department of Earth and Planetary Sciences som utförde forskningen vid Earth Observatory of Singapore vid NTU. "Om dessa områden kan glida seismiskt, Den globala tsunamifaran kan vara högre än vad som för närvarande erkänns. Vår metod identifierar kritiska platser där havsbottenobservationer kan ge information om friktionsegenskaperna hos dessa fel för att bättre förstå deras glidbeteende."

Denna studie är viktig eftersom den kräver en omprövning av tidigare modeller av tsunamifara för megatrust över hela världen. Eftersom detta kan göras med befintliga data, omvärderingen kan också göras jämförelsevis snabbt. Förhoppningsvis, detta kommer att leda till bättre beredskap bland kustsamhällena för framtida evenemang.