Verwerfungen in der Region Ridgecrest, Kalifornien, waren in den anderthalb Jahren vor der Ridgecrest-Erdbebensequenz im Juli 2019 sehr empfindlich gegenüber Gezeitenspannungen der festen Erde, berichteten Forscher auf der Jahrestagung 2023 der Seismological Society of America (SSA).
„Das Signal der Gezeitenmodulation wird nach 2018 extrem stark“, sagte Eric Beauce vom Lamont-Doherty Earth Observatory, der feststellte, dass das Signal mit Seismizität identifiziert wurde, die um die Verwerfungen herum auftrat, die beim Erdbeben der Stärke 7,1 im Jahr 2019 brachen.
Der Zusammenhang bedeutet jedoch nicht, dass Gezeitenspannungen – die im Vergleich zu anderen tektonischen Belastungen sehr gering sind – das Erdbeben ausgelöst haben.
„Wir wissen nicht, ob in der Verwerfungszone etwas passiert ist, etwas, das ein Indikator für das bevorstehende Erdbeben ist“, sagte Beauce. „Vielleicht hat dieser Prozess die Eigenschaften der Kruste so verändert, dass die Kruste empfindlicher auf Gezeitenbelastungen reagiert.“
Angezogen von denselben Gravitationskräften von Sonne und Mond, die Meeresgezeiten erzeugen, verformt sich auch die feste Erde auf die gleiche periodische Weise. Menschen können die Veränderungen nicht spüren, aber der Boden verformt sich täglich um 10 bis 20 Zentimeter.
Diese soliden Gezeiten „induzieren sehr, sehr kleine Spannungsänderungen in der Kruste“, erklärt Beauce, „die Spannungsänderungen in allen Verwerfungen innerhalb der Kruste hervorrufen können.“
Obwohl Forscher diese winzigen Spannungsänderungen seit mehr als einem Jahrhundert kennen, war es schwierig, ihr Signal aus den seismischen Aufzeichnungen zu extrahieren und festzustellen, ob sie die Seismizität modulieren.
In den letzten zehn Jahren hätten jedoch bessere Erdbebenerkennungs- und -analysetechniken es möglich gemacht, Erdbebenkataloge zu durchsuchen, um das Signal von Gezeitenspannungen zu finden, sagte Beauce.
Er und seine Kollegen erstellten einen reichhaltigen, hochauflösenden Erdbebenkatalog unter Verwendung von Algorithmen des maschinellen Lernens zusammen mit anderen Techniken für das letzte Jahrzehnt der Mikroseismizität im Ridgecrest-Gebiet. (Mikroseismizität bezieht sich normalerweise auf Erdbeben der Stärke 2,0 oder kleiner).
Sie fanden heraus, dass „es Hinweise darauf gibt, dass die Spitzenseismizität auftritt, wenn die Gezeitenspannungen maximal sind“, sagte Beauce, „aber diese Modulation ist schwach, und weil sie schwach ist, wird sie nur vorgeschlagen.“
Andere Forscher, die sich die Megathrust-Erdbeben im Indischen Ozean 2004 und Tohoku 2011 ansahen, haben Jahrzehnte vor den Erdbeben eine Zunahme der Modulation der Seismizität im Zusammenhang mit Gezeitenspannungen festgestellt, sagte Beauce. Und einige Wissenschaftler waren in der Lage, ähnliche Ergebnisse in im Labor erstellten Erdbebenexperimenten zu erzielen.
Die Gezeitenergebnisse haben keine direkten Auswirkungen auf die Erdbebenvorhersage, „da wir nicht wissen, ob wir ein allgemeines Phänomen betrachten oder nur ein Phänomen, das nur für das Ridgecrest-Erdbeben spezifisch ist“, sagte Beauce, „aber ich sehe es als eine Möglichkeit, neue Beobachtungen zu erhalten Einschränkungen der Physik von Erdbeben, möglicherweise die Vorbereitung und Keimbildung von Erdbeben.
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