Zwei Jahre später: Lehren aus der japanischen Tohoku-Erdbeben

Eine dreifache Katastrophe – Erde, Wasser und nukleare — schlug Japan am 11. März 2011, wenn das größte Erdbeben in seiner Geschichte den Meeresboden gerissen.

Die 9.0 Tohoku Erdbeben und Tsunami zerstörte Leben. Die Zerstörung überraschte die Welt, weil nur wenige ein Erdbeben oder Tsunami dieser Größenordnung auch in seismisch aktiven Japan erwartet. Rund 300.000 Menschen sind immer noch obdachlos in Wohn Lagern leben nach Angaben der japanischen Regierung.

Zwei Jahre später, Rätseln Geologen immer noch, Tohoku. Während des Erdbebens verhielten sich die riesigen Offshore-Schuld, die geplatzten anders nahe der Oberfläche als noch tief unter der Erdkruste. Das war unerwartet, und jetzt Wissenschaftler denken, es könnte an anderer Stelle geschehen. Keine Subduktionszone ist sicher vor einer Megaquake.

"Wir können nicht mehr annehmen, dass gibt es eine Subduktionszone, die diese sehr große Subduktionszone Erdbeben und Tsunamis, produziert werden kann", sagte Jeanne Hardebeck, einem Seismologen in Menlo Park, Kalifornien, Büro des U. S. Geological Survey.

Tohoku betonte auch, dass die Überwachung der knarrenden Erde ist nicht genug, wenn es darum geht die Vorhersage Risiko. In Japan hatten Wissenschaftler Erdbebengefährdung prognostiziert, durch die Beobachtung der Erdkruste verformen, und mit Blick auf den exzellenten Ruf des Landes für historische Erdbeben. Basierend auf diesen Datensätzen, sollte die Subduktionszone vor Japan nie eine Beben der Magnitude 9,0, produziert haben die meisten Wissenschaftler dachten. Jetzt Geologen glauben, dass sie benötigen, um weiter in die Vergangenheit, die Tausende von Jahren, um eine Störung wahre Geschichte zu erfassen suchen.

"Der instrumentellen Daten und Beobachtungen sind ca. 120 Jahre alt, aber die Geschichte der Plattentektonik ist über 4 Milliarden Jahre alt," sagte Fumiko Tajima, ein Seismologe an der Ludwig-Maximilians-Universität in München. "Die seismischen Katalog verwenden, um ein Erdbeben vorauszusagen ist wie mit den Daten für eine Sekunde [der Erdgeschichte]. Die Statistiken sind nicht ausreichend überhaupt."

In der Tat kann das Tohoku-Beben wurde der letzte Nagel im Sarg für einen sterbenden Konzept:, dass Fehler jedes Mal das gleiche Größe Erdbeben produzieren und sie regelmäßig, wiederholbare und vorhersehbar sind. Wenn es um Erdbeben Gefahren geht, sagte die Wissenschaft ist noch sehr viel in die unbekannte Unbekannte Seth Stein, ein Seismologe an der Northwestern University. [7 verrücktesten Möglichkeiten Japans Erdbeben betroffenen Erde]

"Wir erkennen jetzt, dass Dinge sind viel variabler in Raum und Zeit, als wir gerne glauben würde," sagte Stein OurAmazingPlanet. "Das wiederum schafft eine tiefe Unsicherheit in unserer Fähigkeit, die Zukunft zu sehen."

Belebende Tsunami-Wissenschaft

Japan befindet sich oberhalb einer Subduktionszone, eine Kollision Zone zwischen zwei tektonischen Platten der Erde. Östlich der Inselnation senkt sich eine Platte unter der anderen, in größeren Tiefen des Planeten bücken.

Japans offizielle seismische Gefahrenkarten beruhten auf mehrere Jahrhunderte von Erdbeben Aufzeichnungen sowie moderne Deformation im Meeresboden. Dies führte die Regierung zu Erdbeben und Tsunami Gefahr unterschätzen – nur eine Größe 7.5 wurde prognostiziert für die Region Tohoku-Beben betroffen.

Aber Hinweise auf eine Riesenwelle, in A.D. 869, weit im Landesinneren in Sendai, einer Stadt, wo Tausende in dem Tsunami 2011 starben, gefunden worden war. Viele Forscher vor Tohoku Tsunami Datensätze veröffentlicht hatte, aber Erdbeben Modellierer nicht die geologischen Daten glauben, weil ihre Modelle

Sie, sagte James Goff, ein Tsunami Geologe an der Universität von New South.Wales in Australien nicht repliziert werden.

"Was jetzt passiert ist, als Folge des Erdbebens 2011 eine wachsende Anerkennung von dem unglaublichen Wert für das Verständnis der Tsunami Geologie", sagte Goff.

Japan jetzt investiert stark in die Tsunami-Geschichte zu verstehen bringt Experten aus der ganzen Welt, seine Küsten nach Beweisen für alte Wellen zu suchen. Forscher entwickeln auch neue Modelle, um besser zu verstehen, wie schnell diese historische Tsunamis bewegt, wie hoch sie waren und vielleicht sogar zeigen, wie groß die Erdbeben, die sie verursacht wurden. [Geschichte der größten Tsunamis]

Die Tohoku Tsunami hat mit dieser Suche geholfen. Der Tsunami ging so weit im Landesinneren, dass die Sedimente, die es hinterlassen anders als Wissenschaftler erwartet, geben die Suche nach Anzeichen für eine historische Tsunamis andere Hinweise zu suchen sind.

"Die Gemeinschaft ist erkennen, dass wir uns bewegen, darüber hinaus nur auf der Suche nach den Sand, der durch den Tsunami abgelagert wird", sagte Bruce Jaffe, ein Ozeanograph mit der USGS in Santa Cruz, Kalifornien

Jaffe und Goff wurden in Sendai am vergangenen Donnerstag (8. März) für einen Workshop zum Thema Tsunami, und die Jagd nach neuen Lagerstätten. Jaffe, sagte er Anzeichen von n. 869 Jogan Tsunami nördlich von Sendai gefunden hat. "Tsunami Geologen sind zu lernen, wie man Tsunami Einlagen in verschiedenen Umgebungen zu finden, als wir in der Vergangenheit geschaut haben," sagte er.

Langsame Erdbeben

Japan investiert auch Millionen von Dollar in Offshore-Überwachung in einem anderen Wissenslücke zu füllen. Einen flachen Teil der Subduktionszone, die sollte nicht um bei einem zog in einem massiven Block während Tohoku Erdbeben zu brechen, und war verantwortlich für die Tsunami massive Größe. [Infografik: wie Japans 2011 Erdbeben geschah]

Diese flachen Zone bei Onshore-seismischen monitoring-Instrumente, schwer erkennbar, sagte Mark Simons, Geophysiker am Caltech in Pasadena, Kalifornien "Das große Versagen, bevor dieses Erdbeben in Bezug auf die geodätische Gemeinschaft war sie sich zu diesem glauben, die der Graben seismisch, Rutschen konnte nicht voreingenommen" sagte er.

Entlang der Subduktionszone ist die Schuld, wo die beiden Platten in eine planare Fläche treffen. Die mosaikartige Oberfläche hat einige Teile dieser Stick und einige, die reibungslos gleiten. Diese klebrigen Zonen sind, wo Erdbeben Streik. Die glatte, gleitende Abschnitte, welche Geologen nennen kriechen, sollen nicht Erdbeben haben.

Aber Tohoku war eine Überraschung, denn die gesamte Schuld, aus den klebrigen, tiefen tiefen an die Oberfläche glatt, schleichende zerrissen. Gesamthubraum, die die relative Bewegung zwischen den beiden Platten, war eine schockierende 260 Fuß (80 m), durch einige Schätzungen.

"Es gab signifikante Slip bis zu und einschließlich der Graben, ein Gebiet, das war immer schleicht und hatte kein Potenzial für Seismogene rutschen. "Das war eine Überraschung", sagte Simons.

Eine weitere Kuriosität: der tiefere Teil des Fehlers verhielt sich wie ein normales Erdbeben. Das schnelle schütteln, die Art, welche Menschen und Gebäuden reagieren zu können, kam von hier. Aber der flachere Teil des Fehlers in einem langsamen Erdbeben verschoben.

Während eines Erdbebens zerreiße die Seiten eines Fehlers wie ein Stück Klettverschluss. In der Regel versiegelt es sofort wieder auf. Da der Bruch entlang der Oberfläche Wellen, wird nicht es einen großen Teil der Meeresboden auf einmal push-up weil die Verschiebung zu einem Zeitpunkt einen kleinen Teil der Erde bewegt. RIP offen, wieder versiegeln. "Dies ist, was die meisten Menschen gefühlt, und es war nicht viel anders als eine Größenordnung 8.0", sagte Simons.

Aber in dem langsamen Erdbeben Schuld heilt langsamer, also mehr davon bewegt sich zur gleichen Zeit. Während Tohoku der flachere Fehler als einem gigantischen Block verschoben und machte für einen Großteil der gesamten Schuld-Bewegung aus. Deshalb der Tsunami so riesig war, Forscher kam zu der Erkenntnis. Eine Fläche von Meeresboden sprang die Größe der Connecticut überall von 16 bis 30 Fuß (5 bis 10 m), schob Wasser in Richtung Japan.

"Es bewegt den Meeresboden in einem großen zusammenhängenden Stück, und dass zur gleichen Zeit eine Menge Wasser verdrängt," sagte Hardebeck, von der USGS.

Bessere Warnungen, bessere Kenntnisse

Es werden wahrscheinlich weitere tausend Jahre bevor das Tohoku-Segment des Mangels einer anderen Megaquake entfesselt. Die Temblor war ein Gesamtfreigabe, wischte sich den angesammelten Stress zwischen den zwei Platten, eine aktuelle Studie gefunden. Die große Frage für Japan wird sofort im Süden, in der Nähe von Nankai geschehen.

Nach Tohoku Geologen sind noch weniger sicher, die Antwort, aber sie verbessern Mittel, um Menschen zu schützen.

Warnungen der Regierung von der Größe des Tohoku-Erdbeben und Tsunami beruhten auf dem tiefer Bruch, wo das Erdbeben begann und somit unterschätzt das Ausmaß der beiden, Tajima, LMU, sagte. Während Hunderttausende von Menschenleben durch die Warnungen gespeichert wurden, waren Tausende verloren, weil man glaubte, schützenden Deichen des Landes würde halten, Berichte der Regierung gefunden. Einige haben auch die späteren, überarbeiteten Warnungen verpasst.

Nach dem 1995 Kobe-Erdbeben, das 6.000 Menschen getötet, verstärkt Japan seine Gebäude, Brücken und Straßen. In der Tohoku-Erdbeben waren weniger als 10 Prozent der Todesfälle von schütteln Schäden, UNESCO-Berichten zufolge. Die meisten seiner Opfer, 15.870 Menschen ertranken in der Tsunami-Katastrophe. [Verwandte: Japans größte Erdbeben]

Japan verbringt nun Millionen in einem massiven Netzwerk der Ozean Boden Sensoren und Gezeiten Lehren, eine andere verpasste Schätzung zu verhindern. Die seismischen Netzes wird auch Antwort helfen, einige der offenen Fragen über die Störung Verhalten nahe der Oberfläche, die fehlende in den Modellen Lücke.

Ähnliche Meeresboden Warnung, dass nirgendwo sonst in der Welt, sogar in den Vereinigten Staaten existieren Netzwerke wo der Cascadia-Subduktionszone im Nordwesten mit Tsunamis viele Male in der Geschichte pummeled hat. Allerdings gibt es ein USA und weltweit Tsunami-Warnsystem. California hofft, seinen eigenen frühen Warnung-Netzwerk nach dem Vorbild Japans zu bauen.

"Es ist keine Garantie für die Erdbebensicherheit, wenn Sie darauf richtig vorbereiten", sagte Tajima. "Wir haben die Möglichkeit, einen Alarm ausgeben, so dass Menschen in der Nähe der Küste in einen höheren Bereich wegen Tsunamis bewegen können. Menschen sollten wissen, dass es keine Garantie in einem Erdbebengebiet, aber wenn sie auf [die] Risiken im Zusammenhang mit Tsunamis richtig vorbereiten, dann können sie verringern oder vermeiden Sie Gefahren."

Für Geowissenschaftler war Tohoku eine Erinnerung an die Komplexität der Natur, Stein, der Northwestern University sagte. "Es ist wirklich beginnen zu sinken, dass die Welt ist viel komplizierter, als wir gerne glauben würde."

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