Eine Studie über zwei starke Erdbeben in angrenzenden Gebieten vor der Alaska-Halbinsel in den Jahren 2020 und 2021 zeigt eine Verbindung zwischen den beiden. Es deutet auch darauf hin, dass sie Teil einer 80-jährigen Bruchkaskade entlang der Verwerfung sein könnten.
Die Forschung wurde heute von der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Fortschritte in einem Papier, das gemeinsam von Ronni Grapenthin, außerordentlicher Professor des Geophysical Institute der University of Alaska Fairbanks, und Julie Elliott, Assistenzprofessorin der Michigan State University, geleitet wurde. Die UAF-Postdoktorandin Revathy M. Parameswaran gehört zu den vier Co-Autoren.
Die Forscher schlussfolgern auch, dass die beiden tiefen Erdbeben auf der Aleuten-Alaska-Megathrust-Verwerfung, wo die pazifische Platte unter die nordamerikanische Platte gleitet, möglicherweise flache Teile der Verwerfung näher an das Versagen gebracht haben.
Sie fügen hinzu, dass ihre Forschung Wissenschaftlern helfen wird, die Stressübertragung und die Erdbebenauslösung in der Region und im Allgemeinen besser zu verstehen.
„Ein großes Erdbeben erhöht die Belastung des benachbarten Teils der Megathrust-Verwerfung. Dieser Patch bricht dann und erhöht die Belastung des nächsten Patches in der Verwerfung, wie verzögerte Dominosteine“, sagte Grapenthin. „Und das sehen wir hier.“
Das erste der beiden großen Beben, das als Simeonof-Ereignis bekannt ist, ereignete sich am 21. Juli 2020. Es wurde mit einer Stärke von 7,8 registriert, traf in der Nähe der Shumagin-Inseln südlich der Alaska-Halbinsel und brach nach Westen aus.
Das zweite Beben, das Chignik-Ereignis, ereignete sich etwas mehr als ein Jahr später, am 28. Juli 2021. Es wurde mit einer Stärke von 8,2 registriert, befand sich südlich der Alaska-Halbinsel und nordöstlich des Simeonof-Bebens und brach in östlicher Richtung aus.
Die beiden Beben und ihre Nachbeben ereigneten sich in der Shumagin-Lücke, einem Ort in der Nähe der Shumagin-Inseln in einem bekannten Band historischer Brüche. Diese 1.900 Meilen lange Subduktionszone, in der die pazifische tektonische Platte unter die nordamerikanische Platte gleitet, beginnt an der Spitze der Aleuten. Es setzt sich entlang der Südseite der Inseln und der Alaska-Halbinsel fort, krümmt sich nach oben über die Kenai-Halbinsel und umfasst das Anchorage-Gebiet und den Prince William Sound.
Bis zu den Beben von 2020 und 2021 wurden in der Shumagin-Lücke, einem etwa 100 Meilen langen Raum in der Subduktionszone, keine größeren Erdbeben registriert.
„Dies könnte eine Fallstudie sein, um zu verstehen, wie benachbarte Erdbebenfelder durch eine signifikante Freisetzung von Energie aktiviert werden könnten, die sich durch Plattenbewegung angesammelt hat“, sagte Parameswaran.
Die Forscher untersuchten Daten, um die Auswirkungen der durch das Simeonof-Beben von 2020 verursachten Spannungsänderungen zu bewerten, insbesondere in Bezug auf die Bruchstelle des Chignik-Bebens.
Die Modellierung des Spannungsaufbaus des Simeonof-Bebens zeigt, dass das Chignik-Hypozentrum, der Ort im Erdinneren, an dem ein Erdbebenbruch beginnt, in einen Bereich mit erhöhten Spannungsänderungen eingebettet ist, was mit dem übereinstimmt, was Wissenschaftler darüber wissen, wie Erdbeben ausgelöst werden.
Die Arbeit zeigte auch einige bemerkenswerte Bereiche mit „sehr hoher“ Spannungsbelastung der Verwerfung, insbesondere in den flacheren Regionen der Modellverwerfungsebene. Laut dem Forschungsbericht ist dieses Gebiet während dieses Erdbebens nicht gerissen.
Die Forscher fügten hinzu, dass die beiden Erdbeben Teil einer 80-jährigen Kaskade großer Subduktionsbeben entlang dieser großen Plattengrenze sein könnten und dass die Kaskade nun abgeschlossen ist, wobei das jüngste große Ereignis vor dem Simeonof-Beben von 2020 die Stärke 8,7 von 1965 war Erdbeben vor den Ratteninseln in der Aleutenkette.
Vor 1965 ereigneten sich innerhalb von 30 Jahren fünf Erdbeben der Stärke 8 oder mehr, von den entferntesten Aleuten bis nach Süd-Zentral-Alaska.
„Im Konzept der Kaskaden ist der gesamte Aleuten-Alaska-Megathrust nun gebrochen und hat den größten Teil des Stresses freigesetzt, der sich seit dem Beginn dieser jüngsten Kaskade angesammelt hat“, sagte Grapenthin.
Julie L. Elliott et al., Cascading rupture of a megathrust, Wissenschaftliche Fortschritte (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm4131