Jordbävningen på Notohalvön som inträffade den 1 januari förde tillbaka utmaningarna i det jordbävningsbenägna Japan i skarpt fokus. Med en magnitud på 7,6, som överträffade jordbävningen i Kobe 1995 (den stora jordbävningen i Hanshin-Awaji), orsakade den betydande omvälvningar i landskapet och en betydande markhöjning. Det stora antalet efterskalv är också anmärkningsvärt. Vad exakt hände under Noto-halvön?
Vi frågade professor Yoshioka Shoichi från forskningscentret för urban säkerhet och säkerhet vid Kobe University, en expert på mekanismer för att generera jordbävningar, om egenskaperna hos denna jordbävning och framtida motåtgärder.
Jag var hemma i Kobe stad när jordbävningen inträffade. Jag fick nödjordbävningsvarningen på min smartphone, men jag kände inga skakningar, så jag trodde först att det var ett falskt larm. Men när jag slog på TV:n insåg jag att det var en stor jordbävning. Jag fick också information från utländska forskare som jag känner.
Närhelst en större jordbävning inträffar någonstans i världen, analyserar United States Geological Survey (USGS) den och sprider informationen.
Jag började analysera denna jordbävning samtidigt som jag tittade på sådan vetenskaplig information. Omfattningen av förkastningen som rörde sig under jordbävningen på Notohalvön var cirka 150 kilometer. Med tanke på att jordbävningsförkastningen i Kobe sträckte sig över cirka 50 kilometer är det tydligt att detta var ett ganska stort skalv. När det gäller energi var den ungefär åtta gånger högre än jordbävningen i Kobe.
Jordbävningen var en omvänd förkastningstyp, där det aktiva förkastningen direkt under den norra delen av Notohalvön rörde sig vertikalt. Analys av de seismiska vågorna avslöjade en betydande förskjutning direkt under den norra spetsen av halvön, såväl som stora rörelser i de aktiva förkastningarna under havet mellan halvön och Sado Island (Niigata Prefecture).
På grund av den vertikala rörelsen lyftes landsidan upp, med kustlandet runt Wajima City enligt uppgift höjt med så mycket som 4 meter.
Sådana höjningar sägs inträffa ungefär en gång vart 5000:e år på Notohalvön, och det finns trappliknande landdrag som indikerar detta. Dessa förändringar i landskapet är permanenta förskjutningar som inte återgår till sitt ursprungliga tillstånd, vilket betyder att kartan över Japan har förändrats.
Man tror att de allvarliga skadorna på infrastruktur, såsom vägar och vattenledningar, orsakades av denna permanenta förskjutning och kraftiga skakningar. Den maximala accelerationen, som fungerar som ett grovt mått på styrkan av skakningen, registrerades vid 2828 gal i Shika Town (jordbävningen i Kobe registrerades vid 891 gal vid Kobe Marine Weather Station). Det sägs att stenar begravda nära ytan kan kastas ut när accelerationen överstiger 1000 gal, så det var ett mycket kraftigt skalv.
Svärmen av jordbävningar på Noto-halvön kunde ha lagt sig, men å andra sidan hade vissa forskare föreslagit att det kunde vara en föregångare till en stor jordbävning. I allmänhet är svärmar av jordbävningar mer benägna att vara en serie små jordbävningar snarare än att leda till en stor. Men den här gången inträffade det värsta resultatet.
Som Jordbävningsforskningskommittén (en forskningsorganisation etablerad i regeringens högkvarter för främjande av jordbävningsforskning) har påpekat, tros serien av jordbävningar på Noto-halvön vara relaterade till rörelsen av underjordiskt vatten som stiger från Stillahavsplattan.
Vattnet i stenarna kan släppas ut under vissa temperatur- och tryckförhållanden. Det spekuleras i att detta vatten hade stigit och ackumulerats direkt under Noto-halvön, vilket utlöste en serie jordbävningar under cirka tre år. Vätskor fungerar som smörjmedel, vilket gör det lättare för felytan att glida. Det är mycket troligt att vattnet gradvis rörde sig och nu stimulerade huvudfelet i denna jordbävning.
Det har funnits tidigare exempel på att vatten varit inblandat i svärmar av jordbävningar. Matsushiros svärm av jordbävningar i Nagano Prefecture, som startade 1965 (med en maximal seismisk intensitet på 5), varade i cirka fem och ett halvt år, och efter att en stor mängd vatten spydde ut från underjorden började den avta. Vissa forskare hade spekulerat i att ett liknande fenomen kan ha inträffat på Noto-halvön innan denna jordbävning inträffade.
Ett kännetecken för denna jordbävning verkar vara det stora antalet efterskalv.
Eftersom stora jordbävningar innebär stora förkastningsbrottsområden uppstår efterskalv på olika ställen på förkastningsytan. När man räknar ihop dem blir antalet efterskalv per tidsenhet stort. Den här gången brast ett mycket stort förkastning på cirka 150 kilometer långa, så vi tror att det är därför det finns så många efterskalv.
Dessutom kan det faktum att felet rörde sig på ett grunt djup av cirka tio kilometer också ha bidragit till det stora antalet efterskalv. Upp till ett djup på cirka 15 kilometer går stenar sönder med ett "snäpp", och om det finns platser som inte gled under huvudchocken inom det djupområdet, kan senare sprickor uppstå och det är mer sannolikt att efterskalv inträffar. Å andra sidan, på större djup är förkastningarna hetare, mer flytande och rör sig med en "slaskig" rörelse, så att efterskalv inte uppstår.
Tsunamin tros ha anlänt tidigt eftersom det aktiva förkastningen nära kusten flyttade avsevärt. Det verkar som att den landat inom 1-2 minuter efter jordbävningen i vissa områden. Vissa forskare påpekar att inte bara det aktiva förkastningens rörelse utan även jordskred på havsbotten var en faktor i uppkomsten av tsunamin.
Efter jordbävningen i Kobe började Jordbävningsforskningskommittén undersöka aktiva fel i Japan och har genomfört undersökningar av över 100 större aktiva fel. Men de flesta av dem är aktiva förkastningar på land, och undersökningar av marina aktiva förkastningar har ännu inte påbörjats, förutom vissa delar av västra Japan.
Undersökningar kan avslöja tidigare aktivitet av fel, men det är extremt svårt och tidskrävande att undersöka marina fel. Vid tidpunkten för jordbävningen på Notohalvön hade de marina förkastningarna i de omgivande områdena ännu inte undersökts.
Kan denna jordbävning påverka förekomsten av jordbävningar i andra regioner?
Det är inte klart om det kommer att påverka jordbävningar i andra regioner, men det är känt att seismisk aktivitet i inlandsområdena intensifieras när förekomsten av den förväntade megajordbävningen i Nankai Trough närmar sig. Därför finns det fortfarande en möjlighet att en större jordbävning inträffar i inlandet.
Megajordbävningen i Nankai Trough inträffar i en cykel på 90-150 år. Den sista var jordbävningen i Showa Tonankai 1944 och Nankai-jordbävningen 1946, så det har redan gått 80 år.
I mina lektioner säger jag till mina elever att "megajordbävningen i Nankai Trough kommer att inträffa åtminstone inom generationen av dina barn", så det är absolut nödvändigt att vara förberedd. Jordbävningen på Notohalvön orsakade alla möjliga jordbävningsskador på en gång, inklusive kollaps av hus, bränder, en tsunami och förvätskning av marken. Vi måste förstå att sådana skador kommer att inträffa över ett stort område i västra Japan i händelse av en megajordbävning i Nankai Trough.
När jag tittar på skadorna från jordbävningen på Notohalvön anser jag att det är nödvändigt att överväga att inte bara uppmana till evakuering av tsunami utan också att reagera på tsunamier och rädda människor som är instängda under byggnader genom att centralisera information. Som en del av åtgärderna mot megajordbävningen i Nankai Trough är det nödvändigt att skapa ett system som kan centralisera information och snabbt skicka ut självförsvarsstyrkorna och räddningsteamen och ta emot stöd från utlandet.
Den viktigaste åtgärden som kan vidtas på individ- och samhällsnivå är förstås seismisk eftermontering av byggnader. Om du bor i en byggnad byggd före 1981, när byggnormslagen reviderades, och inte har gjort seismisk eftermontering, bör du skyndsamt överväga det. Dessutom, eftersom vi sover ungefär en tredjedel av dygnet är det viktigt att undvika att placera möbler i sovrummet, sova borta från sluttningar som berg, och om du bor i ett tvåvåningshus, sova på andra våningen.
Det är också viktigt att samla information om jordbävningsrisken i ditt område. Jag skulle vilja att folk använde de onlinekartor över nationella seismiska faror som tillhandahålls av National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience , där man kan ta reda på känsligheten och risknivån för skakning på platsen för sitt hem på kartan.
Tillhandahålls av Kobe University
