(A) Resultat för inversion av regional kontext. Starka rörelse-, GBNSS- och tidvattenmätningsstationer stämda visas med inverterade trianglar. Streckade linjer är 10 km djupkonturer från skiva 2-modellen (Hayes et al., 2018). Vit stjärna är hypocenterplatsen från SSN. Fokusmekanismer är för de två händelserna i dubbletten från 1962 (Ortiz et al., 2000). (B) Närbild av Acapulcobukten som visar platsen för ACAPs tidvattenmätare och batymetri konturerat med 20 m intervall. Kredit:Bulletin of the Seismological Society of America (2022). DOI:10.1785/0120220098
Instängd inne i en viks strandlinje kan resonanssamspelet mellan en tsunami och vanliga vågor förlänga tsunaminstörningen. För jordbävningen och tsunamin i Acapulco, Mexiko 2021, hade kantvågor i bukten och den korta kontinentalsockeln också en överraskande betydande effekt på tsunamins varaktighet, enligt en ny studie publicerad i Bulletin of the Seismological Society of Amerika .
I studien utvecklade Diego Melgar från University of Oregon och kollegor från forskningsinstitutioner i Mexiko, Island och USA en glidmodell för jordbävningen som de använde för att modellera tsunamin och lära sig mer om varför den varade nästan 17 timmar inuti vik.
Kantvågor – kustvågorna som genereras av en tsunami som färdas fram och tillbaka parallellt med en strandlinje – och energin som genereras av vågor som studsar från den korta kontinentalsockeln hjälpte till att kontinuerligt återuppliva vikens resonans, fann forskarna.
"Tsunamin varar lika länge som den gör eftersom bukten slänger runt den som ett badkar, men också vad som än händer i hyllan ger den en smäll varje par svängningar och håller det igång," förklarade Melgar.
Även om tidigare modeller antydde att en kontinentalsockel skulle kunna bidra till tsunamivågor i en bukt, var det något förvånande att en så kort hylla – avfallet till djuphavet sker nära stranden – skulle ha en anmärkningsvärd inverkan.
"Det är en andra ordningens effekt som gör ett dåligt problem något värre", säger Melgar. "Varje vik måste tänka på de här problemen, och de kommer förmodligen att bli värre på platser där hyllan är längre och det finns en chans att fånga dessa vågor där inne."
Under de första tiotals minuterna av händelsen "spolade" höjningen orsakad av jordbävningen ut bukten samtidigt som tsunamivågorna rusade in. Blandningen orsakade farliga rivströmmar med hastigheter upp till tre kilometer i timmen i vissa områden.
"Ibland i Mexiko ger vi signalen "helt klart" efter en tsunami som gäller stora vågor, men vi bör också tänka på strömmar, eftersom de kan pågå länge, säger Melgar.
Långvariga tsunamier och rivströmmar kan skada vikens infrastruktur – ett stort problem för ett storstadsområde som Acapulco där många av dess över 800 000 invånare är ekonomiskt beroende av viken.
Melgar och kollegor använde data från stark rörelse, GNSS, satellit och tidvattenmätare för att modellera jordbävningen, som inträffade i den sydöstra änden av Guerrero-gapet. Klyftan markerar en region längs Mexikos Stillahavskust där Cocos tektoniska plattan subducerar under den nordamerikanska plattan, men där det har förekommit förvånansvärt få stora jordbävningar under ungefär de senaste 100 åren.
Acapulco-jordbävningen var relativt kompakt och lämnade en stor del av megathrust-förkastningen i regionen obruten, noterade forskarna.
En enda tidvattenmätare i Acapulco Bay gav också ett spännande fynd:baserat på mätarregistreringarna är jordbävningen 2021 och en jordbävning med magnitud 7 som drabbade bukten 1962 "påfallande lika", fann Melgar och kollegor.
En färsk studie publicerad i Seismological Research Letters om jordbävningen 2021 noterade också att händelserna 2021 och 1962 såg nästan identiska ut på seismiska inspelningar gjorda på en station i Tyskland.
"Vi kan inte säga säkert eftersom det bara är en inspelning, men det här ser verkligen ut som en återkommande jordbävning vart 50:e år eller så," sa Melgar.
"Det verkar som om den seismiska aktiviteten i den här delen av världen sker i skurar," tillade han och noterade att det nyligen har inträffat flera jordbävningar med magnitud 7 längs Stillahavskusten mellan Acapulco och Oaxaca i söder.
Istället för att studera en jordbävning i taget, sa Melgar, är det dags att leta efter "systematiska beteenden mellan dessa händelser, eftersom det skulle färga hur vi beräknar seismisk fara."
Melgar krediterade nationella myndigheter som hanterar seismiska nätverk och tidvattennätverk, som Servicio Mareográfico Nacional och Instituto de Ingeniería vid Universidad Nacional Autónoma de México, "för att de har hållit dessa nätverk igång i årtionden" och tillhandahållit de data som behövs för att analysera dessa jordbävningar och tsunamis i detalj . + Utforska vidare
