Sinkender Meeresberg bietet Hinweise auf Erdbeben in Zeitlupe

Wissenschaftler rätseln seit langem darüber, was passiert, wenn Seeberge – Berge und Vulkane auf dem Meeresboden – in Subduktionszonen gezogen werden. Nun zeigen neue Forschungsergebnisse der University of Texas in Austin, dass Meeresberge beim Absinken eine Spur aus weichen Sedimenten hinterlassen. Die Forscher glauben, dass die Sedimentflecken dazu beitragen, dass der tektonische Druck bei langsamen Erdbeben statt bei heftigen Erschütterungen allmählich entweicht.

Die Ergebnisse wurden am 7. Juni 2023 in der Zeitschrift veröffentlicht Naturgeowissenschaftenkann zur Anpassung von Erdbebenmodellen verwendet werden und Wissenschaftlern dabei helfen, die Mechanismen zu entschlüsseln, die Erdbeben auslösen.

Die Forschung wurde von Nathan Bangs geleitet, einem leitenden Wissenschaftler am University of Texas Institute for Geophysics. Im Jahr 2018 leitete Bangs eine seismische Untersuchung des Ozeans, die zum ersten 3D-Scan eines großen subduzierenden Meeresbergs überhaupt führte. Der als Pāpaku-Seeberg bekannte, seit langem erloschene Vulkan liegt etwa fünf Kilometer unter dem Meeresboden in der Hikurangi-Subduktionszone vor der Küste Neuseelands.

Bilder des Scans zeigen die Kollision des Seebergs mit der Subduktionszone und das ihn umgebende Spannungs-, Flüssigkeits- und Sedimentmuster. Frühere Modelle deuteten darauf hin, dass Sedimente in die Subduktionszone vor dem Seeberg gedrückt werden, aber der Scan ergab etwas anderes: eine massive Sedimentspur im Kielwasser von Pāpaku.

Eine weitere Überraschung war, dass die Wissenschaftler die verblassende Spur eines viel größeren Seebergs entdeckten, der längst unter der Nordinsel Neuseelands gesunken war.

Laut Bangs deutet die Entdeckung darauf hin, dass sinkende Seeberge genug wasserreiches Sediment nach unten ziehen, um zumindest in Neuseeland Bedingungen in der Kruste zu schaffen, die für langsame Erdbeben geeignet sind.

„Dieser ältere Berg scheint eng mit einem erhöhten Bergrücken verbunden zu sein, der sich genau dort befindet, wo in jüngster Zeit eine langsame Gleitaktivität stattgefunden hat“, sagte Bangs. „Es könnte andere Orte wie Cascadia (im pazifischen Nordwesten der USA) geben, die abtauchende Seeberge und viel Sediment haben, aber weil die abtauchende Kruste dort typischerweise weniger Wasser als Hikurangi hat, ist es weniger wahrscheinlich, dass sie die gleiche Art von Untiefen haben.“ langsame Rutschaktivität.“

Slow-Slip-Erdbeben sind Zeitlupenversionen großer Erdbeben, die ähnliche Mengen aufgestauter tektonischer Energie freisetzen, jedoch auf harmlose, schleichende Weise, deren Entfaltung Tage oder Wochen dauern kann. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Beschaffenheit der Kruste ein wesentlicher Faktor dafür ist, wie tektonische Energie freigesetzt wird. Weichere, feuchtere Gesteine ​​ermöglichen ein langsames Abrutschen der Platten, während trockenere, spröde Gesteine ​​Energie speichern, bis sie bei heftigen und tödlichen Megabeben versagen.

Die neuen Erkenntnisse zeigen, wie diese Bedingungen manchmal zustande kommen, und was laut Bangs wichtig ist, sagen Wissenschaftlern, worauf sie in den anderen Subduktionszonen der Welt achten müssen.