Ny forskning utfordrer det vi vet om jordskjelv

En forkastning står ikke stille mellom store jordskjelv. Deler av bakken kan gli sakte, uten at mennesker merker noe.

Slike bevegelser kan også være så svake at vanlig overvåking ikke fanger dem opp.

Nå har forskere brukt KI til å lete etter denne skjulte aktiviteten i San Andreas-forkastningen i California.

– Metoden vår kan finne svært små og langsomme bevegelser som tidligere har vært vanskelig å oppdage, sier Zahra Zali til ABC Nyheter.

Hun er forsker ved det tyske forskningssenteret GFZ og har ledet studien. Resultatene er publisert i tidsskriftet Nature Communications.

Fant 21 ukjente bevegelser

Forskerne studerte delen av San Andreas-forkastningen som går ved Parkfield.

De lette etter episoder med langsom glidning. Da beveger deler av forkastningen seg sakte, uten å utløse et vanlig jordskjelv.

Bevegelsene skaper ikke kraftige rystelser. Likevel kan de endre trykket og spenningen i bakken.

Ved hjelp av KI fant forskerne 92 slike hendelser. 21 av dem manglet i en tidligere oversikt som var manuelt registrert.

– Studien gir oss bedre overvåking og et mer fullstendig bilde av aktiviteten i forkastningen, sier Zali.

Ved målestasjonen nærmest forkastningen fant KI-metoden igjen 90 prosent av hendelsene som forskerne allerede kjente til.

Av de 21 nye hendelsene kunne 14 også bekreftes med andre målinger av bakken.

Bevegelsene varte fra 25 til 100 minutter. De fleste varte i rundt 50 minutter.

Gikk gjennom åtte år med målinger

Studien bygger på data fra tre svært følsomme målere i nærheten av forkastningen.

Målerne ligger i dype borehull. De registrerer svært små endringer i berggrunnen.

Forskerne gikk gjennom målinger fra 2009 til 2016. Instrumentene gjorde én måling hvert sekund.

Før KI-verktøyet kunne brukes, måtte forskerne fjerne forstyrrelser fra blant annet tidevann, lufttrykk og støy fra instrumentene.

Deretter lette KI-modellen etter signaler som skilte seg fra den vanlige bakgrunnsstøyen.

Modellen fant mønstre i målingene. Forskerne kontrollerte så resultatene manuelt.

Flere små skjelv etterpå

Det viktigste funnet kom da forskerne så på hva som skjedde etter de langsomme bevegelsene.

De fant mer aktivitet av såkalte lavfrekvente jordskjelv.

Dette er små skjelv dypt under bakken. De gir andre signaler enn vanlige jordskjelv og kan henge sammen med sakte bevegelser i en forkastning.

– Aktiviteten av lavfrekvente jordskjelv økte ofte etter de langsomme glidningene, sier Zali.

Det tyder på at selv små bevegelser kan få følger.

– Langsomme bevegelser kan endre spenningen i bakken og påvirke jordskjelvaktiviteten som kommer etterpå, sier hun.

En liten bevegelse i én del av forkastningen kan altså påvirke andre deler.

– Store jordskjelv er en del av et mye større bilde. Forkastninger står ikke helt stille mellom de store skjelvene, sier Zali.

Noen deler beveger seg jevnt. Andre glir i korte perioder eller utløser mange små skjelv.

Vanskelig å varsle

San Andreas-forkastningen følges nøye. Den går gjennom tett befolkede områder i California og kan utløse svært kraftige jordskjelv.

– Vi kan fortsatt ikke si om, når eller hvor et ødeleggende jordskjelv vil komme, understreker Zali.

Forsker advarer: Skjult fare under cruiseskipene

nyheter

Det viktigste er at forskerne får vite mer om hva som skjer i forkastningen mellom de store skjelvene.

– På lengre sikt kan de nye observasjonene gi oss bedre modeller av hvordan forkastninger oppfører seg, og hvor stor jordskjelvfaren er, sier hun.

Kan bli del av overvåkingen

KI-metoden kan gå gjennom store mengder målinger langt raskere enn mennesker.

Zali mener den derfor kan bli nyttig i områder med stor jordskjelvfare.

– Metoden kan i prinsippet brukes til overvåking nesten i sanntid, sier hun.

Men det trengs mer forskning før den kan tas i bruk.

Metoden må testes på andre forkastninger, med andre instrumenter og over lengre tid.

Den virket også dårligere ved målestasjonene som lå lengst unna forkastningen. Ved én stasjon var rundt halvparten av dataene skadet eller ubrukelige.

Gode målinger nær forkastningen er derfor fortsatt svært viktig.

Les også: Jordskjelv på 3,2 utenfor Bergen

Tydelig sammenheng

Forskerne så også nærmere på 22 hendelser som ble målt ved alle de tre stasjonene.

Beregningene tyder på at bevegelsene skjedde mindre enn fire kilometer under bakken.

De fleste gikk også i samme retning som resten av San Andreas-forkastningen.

Forskerne er likevel usikre på nøyaktig hvor dypt bevegelsene skjedde. De hadde bare data fra tre målestasjoner.

De langsomme bevegelsene hadde et viktig trekk til felles med vanlige jordskjelv: Forholdet mellom hvor store de var, og hvor lenge de varte.

Det kan bety at langsomme bevegelser og vanlige jordskjelv ikke er helt atskilte fenomener, men ulike deler av den samme prosessen.

Utfordrer alt vi har trodd om luftmotstand

nyheter

– Det viktigste funnet er at disse korte og langsomme bevegelsene ikke bare skjer isolert, sier Zali.

– At det kommer flere små jordskjelv etterpå, tyder på en forbindelse mellom stille bevegelser og jordskjelvaktivitet i forkastningen.

Hun mener funnene gir forskerne et nytt innblikk i hvordan trykk og spenning flytter seg gjennom San Andreas-forkastningen.

– Bevegelser i forkastninger kan gå hele veien fra stille glidning til vanlige jordskjelv, sier Zali.