För att bättre förstå omfattningen av tidigare jordbävningar och tsunamier använder forskare ofta jordbävningsmodeller eller vänder sig till bevis för att tsunamierna lämnar efter sig, såsom sandavlagringar.
Den senaste stora jordbävningen i Cascadia Subduction Zone, som inkluderar Stilla havets nordvästra kust, är i fokus för många studier eftersom geologiska bevis för händelsen finns från norra Kalifornien till Vancouver Island, och observationer av den tillhörande tsunamin registrerades till och med i Japan . Dessa observationer, i kombination med datormodellering, har gjort det möjligt för forskare att uppskatta att jordbävningen inträffade klockan 21.00. den 26 januari 1700.
Flera studier har samlat in sedimentkärnor för att uppskatta hur mycket marksättningar som jordbävningen orsakade i kustnära våtmarker. Studier som modellerar jordbävningen 1700 förlitar sig på dessa sättningsuppskattningar för att förutsäga hur mycket felet halkade. Andra studier fokuserar på omfattningen och tjockleken av lager av sand och silt som sköljs in i landet av tsunamin. Men ingen studie i Cascadia har ännu kombinerat kartläggningen av den fulla omfattningen av dessa sandiga tsunamiavlagringar med en sedimenttransportmodell för att fastställa jordbävningens storlek.
SeanPaul La Selle och kollegor tog 129 kärnor från myrar i Salmon Rivers mynning längs Oregons norra kust och kombinerade dem med 114 befintliga kärnstockar för att testa hur väl olika modeller av jordbävningen i Cascadia 1700 presterade.
Med hjälp av Delft3D-FLOW hydrodynamiska och sedimenttransportmodeller testade författarna 15 olika modeller av jordbävningen för att se hur väl var och en reproducerade fördelningen av sediment som fördes in i landet av tsunamin.
De fann att för att matcha tjockleken och omfattningen av tsunamisediment som hittats i kärnorna, skulle jordbävningen troligen ha behövt orsaka minst 0,8 meter av sättningar vid Laxfloden och cirka 12 meters halka i förkastningen. Sju av jordbävningsmodellerna som de testade reproducerade dessa förhållanden vid lågvatten (när det huvudsakliga skalvet i Cascadia inträffade).
Resultaten publiceras i Journal of Geophysical Research:Earth Surface .
Studien ger nya begränsningar för storleken och karaktären av jordbävningen i Cascadia 1700. Den ger också nya insikter om hur kartläggning av tsunamiavlagringar och sedimenttransportmodeller kan användas för att bättre reproducera tidigare jordbävningar och relaterade tsunamier – och ge insikter om framtida händelser.
Författarna noterar att deras modeller var mest känsliga för tidvattennivå, sandkornstorlek och sedimenttransportkoefficienter, insikter som kan bidra till att ytterligare begränsa framtida modeller av denna och andra jordbävningar. Ytterligare arbete med att samla in mer data om tsunamiavlagringar, testa en mer omfattande uppsättning jordbävningskällor och jämföra sedimenttransport och hydrodynamiska modeller skulle kunna avslöja fler detaljer.
