de tsunami ’s voor de hand liggende oorzaak: de aardbeving vond plaats in een subductiezone, waar de tektonische plaat onder de Stille Oceaan probeerde te glijden onder de aangrenzende continentale plaat die Japan en andere landmassa’ s ophield. De platen waren eeuwenlang grotendeels tegen elkaar geplakt, en de druk opgebouwd. Eindelijk, iets gaf. Honderden vierkante mijlen zeebodem verscholen plotseling horizontaal zo ‘ n 160 voet, en duwden omhoog met maximaal 33 voet. Wetenschappers noemen dit een megatrust. Zoals een hand krachtig onder water zwaaide in een badkuip, verspreidde de lurch zich naar het zeeoppervlak en vertaalde hij zich in golven. Toen ze ondiepe kustwateren naderden, concentreerde hun energie zich, en ze groeiden in hoogte. De rest is geschiedenis.
maar wetenschappers beseften al snel dat er iets niet klopte. Tsunami groottes hebben de neiging om aardbevingen magnitudes spiegelen op een voorspelbare Schaal; deze veroorzaakte golven drie of vier keer groter dan verwacht. Enkele maanden later ontdekten Japanse wetenschappers een andere zeer ongewone breuk, zo ‘ n 30 mijl dichter bij de kust, die leek te zijn verplaatst in combinatie met de megathrust. Deze fout, redeneerden ze, had de tsunami kunnen vergroten. Maar hoe het zich daar precies ontwikkelde, konden ze niet zeggen. Nu, een nieuwe studie in het tijdschrift Nature Geoscience geeft een antwoord, en mogelijk inzicht in andere gebieden die risico lopen op grote tsunami ‘ s.De auteurs van de studie, gebaseerd op het Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University, onderzochten een grote verscheidenheid aan gegevens die door andere onderzoekers voor en na de aardbeving werden verzameld. Dit omvatte topografische kaarten van de zeebodem, sedimenten uit onderwaterboringen en verslagen van seismische schokken, afgezien van de megathrust.
de ongewone breuk in kwestie is een zogenaamde extensionele breuk-een waarbij de aardkorst uit elkaar wordt getrokken in plaats van aan elkaar te worden geduwd. Na de megatrust bewoog het gebied rond de uitgestrekte breuk zo ‘ n 200 voet zeewaarts, en een reeks van scarps 10 tot 15 voet hoog was daar te zien, wat wijst op een plotselinge, krachtige breuk. Het gebied rond de uitgestrekte breuk was ook warmer dan de omringende zeebodem, wat wijst op wrijving door een zeer recente beweging; dat suggereert dat de breuk los was geraakt toen de megathrust toesloeg. Dit op zijn beurt zou hebben toegevoegd aan de macht van de tsunami.
extenties zijn in feite gebruikelijk rond subductiezones — maar alleen in oceanische platen, niet de overheersende continentale platen, waar deze werd gevonden. Hoe kwam het daar? En, zouden dergelijke gevaarlijke kenmerken op de loer liggen in andere delen van de wereld?
de auteurs van het nieuwe artikel geloven dat het antwoord de hoek is waaronder de oceaanplaat Onder het continentaal gebied duikt; zij zeggen dat het gedurende miljoenen jaren geleidelijk aan ondiep is geworden. “De meeste mensen zouden zeggen dat het megatrust was dat de tsunami veroorzaakte, maar wij en sommige anderen zeggen dat er misschien iets anders aan het werk is geweest op de top van dat,” zei Lamont PhD. student Bar Oryan, hoofdauteur van de krant. “Wat hier nieuw is, is dat we het mechanisme uitleggen van hoe de fout zich heeft ontwikkeld.”
de onderzoekers zeggen dat lang geleden de oceanische plaat onder een steilere hoek naar beneden bewoog en vrij gemakkelijk kon vallen, zonder de zeebodem op de overheersende continentale plaat te verstoren. Alle extenties waren waarschijnlijk beperkt tot de oceanische plaat achter de Geul, de zone waar de twee platen elkaar ontmoeten. Dan, beginnend misschien 4 miljoen of 5 miljoen jaar geleden, lijkt het erop dat de hoek van subductie begon af te nemen. Als gevolg hiervan begon de oceanische plaat druk uit te oefenen op sedimenten bovenop de continentale plaat. Dit duwde de sedimenten in een enorme, subtiele bult tussen de Geul en de Japanse kustlijn. Zodra de bult groot en gecomprimeerd genoeg was, was het gebonden om te breken, en dat was waarschijnlijk wat er gebeurde toen de megathrust aardbeving schudde dingen los. De onderzoekers gebruikten computermodellen om te laten zien hoe veranderingen op lange termijn in de dip van de plaat grote veranderingen in de korte termijn vervorming tijdens een aardbeving kunnen veroorzaken.
er zijn meerdere aanwijzingen. Voor een, materiaal genomen uit boorgaten vóór de aardbeving laten zien dat sedimenten naar boven was geperst ongeveer halverwege tussen het land en de Geul, terwijl die dichter bij zowel het land en de Geul was gedaald-vergelijkbaar met wat er zou kunnen gebeuren als men legde een stuk papier plat op een tafel en vervolgens langzaam geduwd op het van tegenovergestelde zijden. Ook, opnames van naschokken in de zes maanden na de grote aardbeving toonden scores van extensionele-fout-Type aardbevingen tapijt de zeebodem over de continentale plaat. Dit suggereert dat de grote uitgestrekte fout slechts de meest voor de hand liggende is; de soort werd overal losgelaten in kleinere, vergelijkbare bevingen in de omliggende gebieden, terwijl de bult zich ontspande.Bovendien heeft Japan op het land talrijke vulkanen die in een nette Noord-zuidboog zijn gerangschikt. Deze worden gevoed door magma dat 50 of 60 mijl naar beneden wordt gegenereerd, op het raakvlak tussen de subductieve plaat en de continentale plaat. In dezelfde 4 miljoen tot 5 miljoen jaar trekt deze boog naar het Westen, weg van de loopgraaf. Aangezien de magmageneratie meestal op een vrij constante diepte plaatsvindt, draagt dit bij aan het bewijs dat de hoek van de subductie geleidelijk ondieper is geworden, waardoor de magmagenererende zone verder landinwaarts wordt geduwd.Geofysicus Lamont en coauteur Roger Buck zeiden dat de studie en de eerdere studies waarop het voortbouwt, wereldwijde implicaties hebben. “Als we kunnen gaan en uit te vinden of de subductie hoek beweegt omhoog of omlaag, en zien of sedimenten ondergaan dit zelfde soort vervorming, we misschien beter in staat om te zeggen waar dit soort risico bestaat,” zei hij. Kandidaten voor een dergelijk onderzoek zouden gebieden voor Nicaragua, Alaska, Java en anderen in de aardbevingszones van de Pacific Ring of Fire omvatten. “Dit zijn gebieden die van belang zijn voor miljoenen mensen,” zei hij.
