Långsamma jordbävningar är långa jordbävningar som inte är så farliga ensamma, men kan utlösa mer destruktiva jordbävningar. Deras ursprung ligger i tektoniska plattgränser där en platta sjunker under en annan. Även om orsaksmekanismen redan är känd, det har funnits en brist på data för att exakt modellera livscykeln för långsamma jordbävningar. För första gången, forskare använder djuphavsborrhål för att mäta tryck långt under havsbotten. De hoppas att data från denna och framtida observationer kan hjälpa förståelsen av jordbävningens utveckling.

Jordens yta ligger på gigantiska tektoniska plattor. Kanterna på dessa samverkar på olika sätt beroende på plattornas relativa rörelse, sammansättning och densitet. Där plattor kolliderar och en sjunker under en annan kallas en subduktionszon, ofta platsen för vad som kallas långsamma jordbävningar. Dessa är lågfrekventa jordbävningar som frigör sin energi under längre perioder – timmar till månader – än de jordbävningar vi kan känna skaka marken under oss, som kan ta sekunder till minuter.

Det är viktigt att förstå långsamma jordbävningar som, även om det inte är särskilt farligt i sig, de kan orsaka större kortvariga jordbävningar, vilket kan vara extremt farligt. Forskare tror att tryckvariationen mellan vattengenomsläppliga regioner vid en subduktionszon är orsaken till långsamma jordbävningar. De förväntade sig att överdrivet tryck utöver de bergtyperna vid dessa gränser kan motstå, kan vara ansvarig. Äntligen, hårda data om dessa högtrycksförhållanden har samlats in på en nyligen genomförd Integrated Ocean Drilling Program (IODP) expedition, som inkluderade forskare från University of Tokyos Earthquake Research Institute.

"Vi tror att subduktionsförkastningszonen är mycket svagare än det omgivande berget, och att detta kan leda till att förkastningszonerna glider, som kan utlösa jordbävningar, " sa professor Masa Kinoshita från Earthquake Research Institute. "Högt vätsketryck i de vattengenomsläppliga steniga förkastningarna, kallade havsakviferer, är en orsak till denna svaghet. Vår expedition till Nankai-tråget, några hundra kilometer söder om Osaka, inkluderade borrning för att mäta temperaturer och tryck längs förkastningslinjen."

Typisk, eller "hydrostatisk, " trycket under havsbotten i denna region är cirka 60 megapascal - det är ungefär det tryck du skulle känna om du lägger dig platt och någon tappade 200 Empire State Buildings på dig. Forskarnas borrhålsprover avslöjade tryck runt 5 megapascal till 10 megapascal högre än detta i närheten av själva förkastningszonen. Det valda området var idealiskt för att göra den här typen av observationer. Teamet hade förkunskaper om att det fanns högtemperaturgradienter som troligen skulle korrelera med de tryckvariationer som de hoppades upptäcka. teamet inkluderade också mikrobiologer som syftade till att avslöja osynligt mikrobiellt liv i dessa tidigare outforskade regioner.

"Även om vi skaffade en del mycket användbar data, och den första i sitt slag, tryckavläsningarna måste härledas, och i framtiden vill vi ha in situ observationsstationer på plats som kan vidarebefordra tryck- och temperaturdata utan behov av ett fartyg, sade Kinoshita. "Vi föreslår nu en annan expedition, denna gång strax väster om Japan där det ofta förekommer långsamma jordbävningar. Jag har studerat undervattensvärmeflödet sedan min examen. Det är spännande att se i verkligheten vad som bara var teoretiskt tills helt nyligen."