Hver 14. måned rasler stille jordskjelv noen ganger så lett Cascadia subduksjonssonen, som er i stand til å produsere et jordskjelv med en styrke på 9,0. Nå viser forskning at disse såkalte aseismiske skjelvene er bundet til væske som beveger seg miles under jorden.
Disse funnene påvirker ikke det vi vet om risikoen for et farlig skjelv i Cascadia-regionen; at informasjon er velkjent fra syklusen av stressoppbygging og frigjøring under store jordskjelv, sa Pascal Audet, geofysiker ved University of Ottawa og medforfatter av den nye forskningen. En bedre forståelse av de aseismiske skjelvene kan til slutt bidra til å bygge bro mellom forståelsen mellom denne godt observerte jordskjelvsyklusen og prosessene som skjer dypt i underdrivingssonen.
Den nye studien, publisert 22. januar i tidsskriftet Science Advances, så på Cascadia subduksjonssone, en seismisk aktiv region som spenner fra Nord-California til Vancouver Island, der den oseaniske Juan de Fuca-platen glir under, eller underfører under, vestlige Nord Amerika. I følge Oregon Office of Emergency Management har området opplevd jordskjelv med en styrke på 9,0 i det siste og har potensiale til å oppleve skjelv av lignende eller større størrelser i fremtiden. Et massivt jordskjelv i regionen kan også utløse en tsunami på opptil 30 fot.
Feilsystemets indre virkemåter er imidlertid fremdeles utfordrende å forstå. Forskere har nå følsomme grunninstrumenter som kan oppdage ekstrem treg, subtil bevegelse dypt inne i subduksjonssonen, sa Audet. Disse instrumentene har avslørt at deler av feilen mellom de to underføringsplatene regelmessig glir og beveger seg sakte over en periode på dager eller uker. Slippen er for gradvis til å forårsake merkbar risting på bakkenivå, men den kan legge press på nye deler av feilen, noe som øker risikoen for store jordskjelv.
Forskere vet også at bergartene som gjennomgår denne langsomme glippen, 40 mil (40 kilometer) ned, er mettet med væske, sa Audet. Væskene, fanget i små porer i berget, er under et stort press fra fjellet og jorden over dem. Dette svekker den mettede bergarten, noe som kan bidra til de sakte glidepisodene på feilen.
Den nye forskningen undersøkte koblingen mellom væskene og glippen. Audet og kollegene sammenlignet 25 års skjelvedata fra Sør-Vancouver Island med data om bergstruktur og presset mange mil ned. Det var 21 sakte-skli jordskjelvhendelser i løpet av denne perioden. Med hvert umerkelig skjelv, fant de, falt væsketrykket raskt.
"Dette kan bety at en del av væskene slipper ut i den overliggende bergmassen, eller at mikrofrakturene utvides og dekomprimerer væskene til en viss grad," skrev Audet i en e-post til Live Science. "Denne endringen er imidlertid veldig rask og skjer over en periode på dager eller kanskje uker."
Funnet er det første direkte beviset på at væskene i subduksjonssoner beveger seg rundt under langsom glid, sa Audet. Men nå er det et kylling-og-egg-spørsmål. Det er ikke klart fra de tilgjengelige dataene om væskebevegelsene faktisk utløser de langsomme skjelvene, eller om væsken beveger seg som svar på at steinene glir.
Audet og kollegene hans jobber nå for å se om de kan finne den samme koblingen mellom væske og sakte glid i andre subduksjonssoner over hele verden. Cascadia er et spesielt enkelt eksempel på langsom glid, med gradvise skjelvinger som forekommer over hele feilen, sa Audet; andre subduksjonssoner er mer komplekse. Å forstå atferden til væsker under disse hendelsene, kan imidlertid være med på å forklare hvorfor noen subduksjonssoner opplever regelmessige sakte-glidende hendelser og hvorfor noen er mer uberegnelige.
