Var 14: e månad raslar tyst jordbävningar alltjämt så lite Cascadia subduktionszon, som kan producera en jordbävning med en storlek 9,0. Nu visar forskning att dessa så kallade aseismiska jordbävningar är bundna till vätska som rör sig mil under jord.
Dessa fynd påverkar inte vad vi vet om risken för en farlig jordbävning i Cascadia-regionen; att information är välkänd från cykeln av stressuppbyggnad och frigöring under stora jordbävningar, säger Pascal Audet, en geofysiker vid University of Ottawa och en medförfattare till den nya forskningen. En bättre förståelse av de aseismiska jordbävningarna kan så småningom hjälpa till att överbrygga klyftan i förståelsen mellan denna väl observerade jordbävningscykel och de processer som händer djupt i underdrivningszonen.
Den nya studien, publicerad 22 januari i tidskriften Science Advances, tittade på Cascadia subduktionszon, ett seismiskt aktivt område som sträcker sig från norra Kalifornien till Vancouver Island, där den oceaniska Juan de Fuca-plattan glider under, eller underskriver under, västra Nordamerika. Enligt Oregon Office of Emergency Management har området upplevt jordbävningar med en storlek på 9,0 tidigare och har potential att uppleva jordbävningar av liknande eller större storlekar i framtiden. En massiv jordbävning i regionen kan också utlösa en tsunami på upp till 100 fot (30,5 m).
Felsystemets inre funktioner är dock fortfarande utmanande att förstå. Forskare har nu känsliga markinstrument som kan upptäcka extremt långsamma, subtila rörelser djupt inom subduktionszonen, sade Audet. Dessa instrument har avslöjat att delar av felet mellan de två underledande plattorna regelbundet glider och rör sig långsamt under en period av dagar eller veckor. Slipan är för gradvis för att orsaka märkbar skakning på marknivån, men den kan sätta press på nya delar av felet och höja risken för stora jordbävningar.
Forskare vet också att klipporna som genomgår denna långsamma glid, 40 mil (40 kilometer) ner, är mättade med vätska, sade Audet. Vätskorna, fångade i små porer i berget, är under mycket tryck från berget och jorden ovanför dem. Detta försvagar det mättade berget, vilket kan bidra till de långsamma avsnitten på felet.
Den nya forskningen undersökte sambandet mellan vätskor och glider. Audet och hans kollegor jämförde 25 års rävningsdata från södra Vancouver Island med data om bergstrukturen och trycket många mil ner. Det var 21 långsamma jordbävningshändelser under den perioden. Med varje omöjlig jordbävning, fann de, sjönk vätsketrycket snabbt.
"Detta kan betyda att en del av vätskorna flyr ut i den överliggande bergmassan, eller att mikrofrakturerna expanderar och dekomprimerar vätskorna till en viss grad," skrev Audet i ett e-postmeddelande till Live Science. "Denna förändring är dock mycket snabb och sker under en period av dagar eller kanske veckor."
Fyndet är det första direkta beviset på att vätskorna i subduktionszoner rör sig runt under långsam glidning, sade Audet. Men nu är det en kyckling-och-ägg-fråga. Det framgår inte av de tillgängliga uppgifterna om vätskebehandlingarna faktiskt utlöser de långsamma skalvningarna, eller om vätskan rör sig som svar på stenens glidning.
Audet och hans kollegor arbetar nu för att se om de kan hitta samma länk mellan vätskor och långsam glidning vid andra subduktionszoner över hela världen. Cascadia är ett särskilt enkelt exempel på långsam slip, med gradvisa skakningar som inträffar över hela felet, sade Audet; andra subduktionszoner är mer komplexa. Att förstå vätskor beteende under dessa händelser kan dock hjälpa till att förklara varför vissa subduktionszoner upplever regelbundna långsamma händelser och varför vissa är mer oberäknade.
