Meeresboden Sensoren anhören Beben Zone Grollen
Die verheerende Macht der geheimnisvollen Erdbewegungen wurde auf tragische Darstellung dieses Jahr gesetzt wenn die Tohoku vor der Küste von Japan Erdbeben.
Das Beben der Stärke 9,0 produzierte eine plötzliche Stich entlang einer Subduktionszone, ein Ort wo eine tektonische Platte unter anderen in einer epischen, Zeitlupen-Kollision taucht.
Unbemerkt von vielen auf der anderen Seite des Pazifischen Ozeans lauert eine ähnliche Subduktionszone entlang der nordamerikanischen Küste.
Der Cascadia-Subduktionszone – einer tektonischen Grenzregion, wo die ozeanische Juan de Fuca-Platte unter die nordamerikanische Platte langsam Schleifen ist – erstreckt sich von Nordkalifornien bis Vancouver Island. Und obwohl Wissenschaftler studieren eifrig die Schuld, die massive Erdbeben in der Vergangenheit produziert hat, einige Aspekte der Cascadia Charakter und Struktur bleibt weitgehend mysteriös.
"Wir wirklich sehr viel wissen nicht über was vor sich geht", sagte Andrew Barclay, Wissenschaftler am Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory.
Meeresboden sensing
Barclay und einer Gruppe von Kollegen vor kurzem zurückgekehrt von einer Expedition installiere ich 15 neu entwickelte Sensoren vor der Küste des nördlichen Bundesstaat Washington, in den ersten USA versuchen, Daten auf dem Teil des Fehlers schwierigste Studium sammeln – der Teil, der unter dem Meer liegt.
Ende Juli verbrachte Forscher mehr als eine Woche an Bord eines Forschungsschiffes, hissen die 1.500 Pfund (680 Kilogramm) Instrumente über Bord und, mit Hilfe von sehr langen Kabeln und einem stabilen Kran Beilegung jedes massive Sensor auf dem Meeresboden.
Das erste Instrument steht ca. 15 Meilen (24 Kilometer) vor der Küste. Die Geräte, bewaffnet mit Seismometer und andere Sensorik sind mehr als eine Meile auseinander in einer Linie angeordnet, die heraus zum Meer marschiert. Sie werden als stille Wächter, unter einer Flut von Daten über die Erdbewegungen dienen – ob Minute oder massive – mit einer Geschwindigkeit von 125 Samples pro Sekunde. [Verwandte: 7 Wege die Erdveränderungen im Handumdrehen ein Auge]
Die Instrumente, die vorgebeugte Pyramiden ähneln, werden nicht aufgeben ihre Geheimnisse erst ein Jahr ab jetzt, wenn Wissenschaftler zurück, um die Geräte aus dem Meeresboden Riss zu Ringen, sie öffnen und sehen, welche Daten erfasst werden, im Inneren.
"Wir erwarten, Stärke 6,5 Erdbeben hören können — und oben — aus rund um die Welt, sowie lokale Erdbeben" Barclay erzählte OurAmazingPlanet.
Ein großer Anreiz für die Bereitstellung der Instrumente ist, dass sie eine Möglichkeit, die Erde innere Bild liefern, aus fernen Erdbeben zu einer geologischen Karte der Felsen, die die Cascadia Schuld umfassen geschickt mit den Wellen von Energie. Kennen die Anordnung der Felsen, hilft Sediment und Flüssigkeit im Inneren der Subduktionszone Wissenschaftlern besser zu verstehen, wie es funktioniert.
"Es ist etwas analog zu einer Kombination CT und Ultraschall," sagte Anne Trehu, Professor an der Oregon State University und Co-Leiter der jüngsten Expedition.
Dennoch es die Daten auf Cascadias Bewegungen ist — Datenanalysten können nicht abgerufen werden, ohne dass eine technologische Ohr direkt gegen die Subduktionszone – das kann helfen, eine der beständigsten Geheimnisse der Fehler lösen: ist die Schuld für ein großes Erdbeben grundiert?
Gewalttätige Geschichte
Auf den ersten Blick scheint die Cascadia Schuld ein ruhiger Riese zu sein. Es hat nur ein paar Erdbeben in den letzten Jahrzehnten hervorgebracht. Die größten waren Kaliforniens will Erdbeben der Stärke 7,2 im Jahr 1992 und Washingtons Nisqually Erdbeben der Stärke 6,8 im Jahr 2001.
Entlang der Plattengrenze auf Seeseite die Schuld, die Beben gefallen im Bereich Größe 4, keiner von ihnen zu beschädigen. "Es war ziemlich ruhig in unserer Erinnerung", sagte Trehu.
Noch sind nicht Wissenschaftler in den letzten Jahren von Cascadias relative Schüchternheit täuschen. Die geologische Aufzeichnung zeigt an, dass die Subduktionszone dramatische Züge in der Vergangenheit gemacht hat.
Im Jahr 1700 produziert Cascadia eine Erdbeben der Stärke 9,0, die wiederum einen monströsen Tsunami, man produziert, die über dem Pazifischen Ozean gereist und stürzte an Land in Japan.
"Sie Analogien mit Erdbeben in den letzten Jahren und die Tsunamis daraus ziehen können", sagte Brian Atwater, ein Geologe mit der United States Geological Survey, die verräterischen Anzeichen von Cascadias letzten plötzlichen Bruch hinterlassen studiert hat.
Atwater wies auf die Erdbeben und anschließenden Tsunami, die Chile letztes Jahr und später verwüstet Japan erschütterte.
Cascadia produzierte Megathrust Erdbeben von einer ähnlichen Skala seit Tausenden von Jahren, aber "Jahrhunderte bestanden zwischen aufeinander folgenden," Atwater sagte: "und genau deshalb haben wir nicht in unserem 200 Jahre Geschichte geschrieben."
Geheime Erdbeben
Obwohl Cascadia weitgehend 300 Jahre lang geschwiegen hat, Wissenschaftler vor kurzem eine überraschende Entdeckung gemacht: tief im Inneren der Fehler außerhalb der Zone, die Knochen schütteln Erdbeben Menschen spürt erzeugt, Cascadia hält ein Raunen in der Nähe von konstant.
"Wir wissen jetzt, es ziemlich regelmäßig tief nach unten rutschen ist und es rutscht nicht flacher, wo es gesperrt ist," sagte Trehu.
Über ein Jahrzehnt entdeckten Forscher, dass zwischen 22 und 34 Meilen (35 bis 55 km) unterhalb der Oberfläche der Erde, Cascadia produziert seltsame, Zeitlupen-Erdbeben, die entlang der Verwerfung bei etwa 4 mph (6,4 km/h), kriechen für zwei Wochen zu einem Zeitpunkt.
Erdbeben, die näher an der Oberfläche Streifen entlang einer Störung an einem Überschall-Clip Bruch im Gegensatz zu beschädigen – etwa 2 Meilen (3,2 km) pro Sekunde.
Obwohl sie außer auf die sehr fein abgestimmte Instrumente nicht wahrnehmbar sind, packen die Zeitlupen-Erdbeben einen seismischen Schlag, alle fallen im Bereich Größe 6 in Bezug auf die Gesamtmenge der Energie, die sie freigeben.
Sie treten auch mit erstaunlicher Regelmäßigkeit.
Im wissenschaftlichen Sprachgebrauch als episodische Tremor und Slip (ETS) bekannt, die Erdbeben schlendern Sie durch die Cascadia Schuld etwa alle 14 Monate in in der Nähe von vorhersehbaren Zyklen – und destruktiven Pendants zum Verrücktwerden dagegen sind die notorisch schwer zu prognostizieren.
Viele Wissenschaftler glauben die langsame Beben tief im Inneren, die Stress in Cascadias flacheren Regionen, die Schuld baut sein könnte, im wesentlichen prepping die Schuld für ein großes Erdbeben. Die Lage der langsamen Erdbeben ist jedoch wichtig, diese Theorie. "Es hängt davon ab, wo es auftritt," sagte Trehu.
Beantwortung dieser Frage senden Wissenschaftler auf ihrem Weg zu lösen, was zu einem hohen Einsätzen seismische Algebra Problem beläuft.
Lösung für x
Auf der einen Seite der Gleichung ist die Schuld Gesamtbewegung im Laufe der Zeit. Wissenschaftler haben ein grundlegendes Verständnis davon. "Wir wissen, was die große Bewegung sein sollte," sagte Trehu.
Um die Gleichung zu vervollständigen, haben die Wissenschaftler auf die Jagd nach den Quellen dieser Bewegung. Regelmäßige Erdbeben sind eine Quelle, und eine Quelle, die Wissenschaftler mit ein gewisses Maß an Präzision messen können – sogar die kleinsten Erdbeben übertragen ihre Aktivitäten laut genug für Instrumente, sie zu hören.
Jedoch Zeitlupen-Erdbeben — ETS – sind hinterhältig. Instrumente müssen durch aufgreifen, ihnen nahe sein.
Die neu installierte Ozean Seismometer sollen für Zeitlupen-Beben entlang den seewärtigen, flacheren Regionen des Fehlers zu hören. Wenn sie in der Tat dort auftreten, könnte es sein, dass die Schuld nicht grundiert für eine Katastrophe – zumindest nicht jetzt.
"Wenn die ganze Schuld langsam, rutscht dann nicht gesperrt ist", und somit nicht speichern von Energie für ein großes Erdbeben, Trehu sagte.
Barclay sagte, er freue sich, seine Hände auf die Daten ein Jahr ab jetzt, in der Hoffnung, dass sie angeben werden, ob die Zeitlupen-Erdbeben auftreten. "Es ist spannend für mich, weil es episodisch ist – und bis heute unsere Vorstellung von Subduktionszonen ist, dass Dinge, nach dem Zufallsprinzip passieren," sagte er.
Jedoch Trehu sagte, hat das Projekt noch größere Ambitionen als schwer zu erkennende Beben erschnüffeln und imaging der Subduktionszone. Letztlich soll die Funktionsweise des gesamten Systems – wie und warum überhaupt Erdbeben passieren.
"Es hat schlecht verstanden, welche Faktoren kontrollieren, ob der Bruch weiter zu verbreiten, welche Faktoren den Bruch stoppen" sagte sie, "und es ist jene Faktoren, die bestimmen, wie groß das Erdbeben ist."
Wissenschaftler aus mehr als sechs Universitäten und Institutionen rund um das Land haben zusammen für die Cascadia-Projekt, eine langjährige Verpflichtung gebändert, die teilweise von der American Recovery and Reinvestment Act finanziert wird.
Die Forscher stellen die Daten frei zur Verfügung für jeden, der es nutzen möchte.
In der Zwischenzeit sollte Trehu und Atwater sagte, Menschen, die innerhalb der Reichweite der Cascadia-Subduktionszone Leben die Schuld Potenziale bewusst sein. [Verwandte: 7 gefährlichsten Orte auf der Erde]
"Menschen auf jeden Fall über die Tatsache, dass eine große Erdbeben wahrscheinlich, schließlich sollte", meint Trehu. "Ein Tsunami, der im Cascadia generiert wird, dauert nur zehn Minuten erreicht man die Küste. Also wenn du am Strand bist und du ein Erdbeben spürst, das beste, was zu tun ist auf eine höhere Ebene so schnell wie möglich zu erhalten."
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Andrea Mustain ist ein Angestellter Journalist für OurAmazingPlanet , eine Schwester-site zu LiveScience. Erreichen sie unter [email protected] . Ihr auf Twitter folgen @AndreaMustain.