Wissenschaftler entdecken natürliche „Bremsen", die Erdbeben im Pazifik stoppen

Diese Zonen stoppen die Erdbeben in jedem seismischen Zyklus wiederholt fast an denselben Punkten. „Wir wussten bereits seit langem, dass solche Barrieren existieren, doch die Frage war stets, woraus sie bestehen und warum sie Erdbeben so zuverlässig, Zyklus für Zyklus, stoppen können", sagte der Seismologe Jianhua Gong, Erstautor der Studie und Assistenzprofessor für Erd- und Atmosphärenwissenschaften an der Indiana University Bloomington.

Um den Mechanismus zu verstehen, analysierten die Forscher Daten aus zwei großen Überwachungsversuchen auf dem Meeresboden, die 2008 und zwischen 2019 und 2022 durchgeführt wurden. Wissenschaftler installierten Meeresbodenseismometer entlang separater Abschnitte der Gofar-Fault und erfassen dabei Zehntausende kleiner Erdbeben vor und nach zwei Magnitude-6-Ereignissen. Die Faults stoßen auf unsichtbare Barrieren.

Die Daten zeigten ein auffällig konsistentes Muster: In den Tagen vor großen Erdbeben erlebten die Barrierезonen Ausbrüche kleiner seismischer Aktivität. Unmittelbar nach dem greren Bruch wurden dieselben Regionen pltzlich wieder still. Die Forscher schlossen daraus, dass die Barrieren keine passiven Gesteinsabschnitte sind, sondern aktive Strungszonen mit komplexer Geometrie.

In diesen Zonen verzweigt sich die

In diesen Zonen verzweigt sich die Strung in mehrere ste, zwischen denen seitliche Verschiebungen auftreten, wodurch kleine Dehnungslcken innerhalb des Strungssystems entstehen. Das Team fand zudem Hinweise darauf, dass Meerwasser tief in diese gebrochenen Zonen eindringt. Die Strungsgeometrie und die eingeschlossenen Fluide fhren gemeinsam zu einem Prozess, der Dilatanzverstrkung" genannt wird.

Wenn eine groe Ruptur die Barriere erreicht, senkt die schnelle Bewegung den Porendruck im wassergesttigten Gestein stark.

Dieser vorbergehende Druckabfall sperrt die Strungszone effektiv ab und verlangsamt die Ruptur, bevor sie sich weiter ausbreiten kann. Diese Barrieren sind nicht nur passive Merkmale der Landschaft", erklrte Gong. „Sie sind aktive, dynamische Bestandteile des Störungssystems, und das Verständnis ihrer Funktionsweise verändert unser Denken über Erdbebenbegrenzungen an diesen Störungen." Unterwasserbeben bleiben kleinerDie Ergebnisse könnten dazu beitragen, ein langjähriges Rätsel in den globalen Erdbebenaufzeichnungen zu erklären: Warum viele große unterseeische Erdbeben nicht so groß werden, wie geologische Bedingungen es nahelegen würden.Transformstörungen wie Gofar erstrecken sich über die Meeresböden der Welt, wo tektonische Platten horizontal aneinander vorbeigleiten.

Wissenschaftler glauben nun, dass ähnliche Barrieronen

Wissenschaftler glauben nun, dass ähnliche Barrieronen als natürliche Systeme zur Begrenzung Unterwasser-Störungen wirken. Dies könnte die Erdbebenmodelle verbessern, die zur Bewertung seismischer Gefahren in Küstengebieten und weltweit an Unterwasser-Störungssystemen eingesetzt werden.

Die Forscher betonen zudem, dass die Studie verdeutlicht, wie Fluiden innerhalb örungen das Erdbebenverhalten stark beeinflussen können – ein Aspekt, den Wissenschaftler zunehmend als Schlüsselfaktor für seismische Aktivität anerkennen. Die Gofar-Störung selbst birgt nur geringe direkte Gefahr, da sie weit Küsten entfernt liegt.

Der dort entdeckte Mechanismus könnte jedoch auf viele andere Unterwasser-Störungssysteme weltweit anwendbar sein. Die Studie wurde in der Zeitschrift Science veröffentlicht.