Seismische ontdekking: de aardbeving in Japan in 2011 verplaatste het hele eiland nadat golven de kern raakten
Op 11 maart 2011 schudde een krachtige aardbeving met een kracht van 9,0 Japan, wat een bijkomend fenomeen van grondverplaatsing teweegbracht. Ongeveer 15 minuten na de eerste beving, geregistreerd om 14.46 uur lokale tijd, bewoog het grootste deel van het Japanse grondgebied zich naar het oosten, volgens gegevens verzameld door GPS-stations.
Deze beweging, hoewel subtiel – tussen 5 en 6 millimeter (0,20 tot 0,24 inch) – was permanent van aard en werd aanvankelijk onderschat of afgedaan als een meetfout. Geofysicus Sunyoung Park, een onderzoeker aan de Universiteit van Chicago, interpreteerde de signalen echter anders en zag daarin het bewijs van een echte verandering. Een recente studie bevestigde dat de grondverplaatsing een “buitengewone” en ongekende seismische gebeurtenis vertegenwoordigde.
Park, die het onderzoek leidde, benadrukte het unieke karakter van deze gebeurtenis. “Het ongebruikelijke aan deze beweging is dat heel Japan vrijwel uniform en gelijktijdig bewoog”, zei de geofysicus.
De onderzoeker legde verder uit dat deze verplaatsing, die het vasteland van Japan besloeg en zich uitstrekte van Hokkaido tot Kyushu over ongeveer 3.000 kilometer (1.800 mijl), niet samen met de grote aardbeving plaatsvond en aan een relevante naschok voorafging.
Na uitgebreide analyse van seismische en GPS-gegevens onthulden Park en zijn team dat de golven van de beving zich helemaal tot in de kern van de aarde voortplantten. Deze golven keerden vervolgens terug naar de korst en veroorzaakten de verplaatsing van vier belangrijke tektonische platen.
Seismologen waren zich er al van bewust dat golven die door grote aardbevingen worden gegenereerd, de planeet kunnen oversteken en kunnen reflecteren in de buitenste kern, een laag vloeibaar metaal. De heersende overtuiging was echter dat deze energie zich verspreidde voordat ze weer het aardoppervlak bereikte.
Park benadrukte het ongekende karakter van de vondst. “Dit soort diepduikende golf die een bepaalde gebeurtenis teweegbrengt, is iets nieuws, en deze gebeurtenis is zeer ongebruikelijk, ook in de zin dat deze zo veelomvattend is”, zei de geofysicus.
Het is bekend dat aardbevingen aanzienlijke grondbewegingen veroorzaken, wat resulteert in kloven en verplaatsing van grotere gebieden met vele centimeters. Deze bewegingen zijn echter vaak geografisch beperkter dan het overkoepelende fenomeen dat heel Japan trof, zoals geïdentificeerd door het team van Park.
Goran Ekstrom, een geofysicus aan de Columbia University, wees erop dat tijdens de aardbeving van 2011 de twee op elkaar inwerkende platen onder Japan ongeveer 10 meter bewogen.
Ekstrom, die niet betrokken was bij het onderzoek, legde uit dat “deze snelle beweging de aardbeving en tsunami veroorzaakte, en er ook voor zorgde dat het hele eiland Honshu ongeveer 20 centimeter naar het oosten verschoof”, verwijzend naar het grootste eiland in de Japanse archipel.
De door Park en zijn team geïdentificeerde verplaatsing is weliswaar kleiner van omvang, maar valt op door zijn geografische reikwijdte. Het vertegenwoordigt de meest uitgebreide beweging die ooit is geregistreerd en heeft een hoeveelheid energie vrijgemaakt die vergelijkbaar is met die van een aardbeving met een kracht van 7,5, volgens informatie die in een verklaring is vrijgegeven.
Identificatie van een nieuwe seismische risicocategorie
De aardbeving van maart 2011, waarvan het epicentrum 372 kilometer (231 mijl) ten noordoosten van Tokio lag, wordt beschouwd als de meest verwoestende in de Japanse geschiedenis. Het veroorzaakte een enorme tsunami, een nucleaire crisis en het verlies van ongeveer 20.000 levens. Park benadrukte hoe belangrijk het is dat besluitvormers worden geïnformeerd over deze voorheen genegeerde bron van seismisch gevaar.
In tegenstelling tot naschokken, waarvan de voorspelling onnauwkeurig is, duurt de reis van de golven naar de kern van de aarde en de terugkeer – een reis van ongeveer 5.800 kilometer – ongeveer 15 minuten. Dit interval biedt een periode waarin u op de gebeurtenis kunt anticiperen en u eventueel kunt voorbereiden. Vanwege de brede verspreiding van seismische energie over een uitgestrekt gebied zouden de perceptie en schade echter kleiner zijn dan die van een conventionele aardbeving met een kracht van 7,5, waarbij de energie zich concentreert in een beperkter gebied.
Park zei dat “zelfs als er enige schade was, het waarschijnlijk heel moeilijk zou zijn om deze te onderscheiden van de schade veroorzaakt door de hoofdschok en de daaropvolgende naschokken.”
De in 2011 waargenomen verplaatsing, veroorzaakt door de seismische golf die de kern van de aarde bereikte, beïnvloedde de kruispunten van de tektonische platen in de Stille Oceaan en Okhotsk, evenals de grens tussen de Filippijnse Zee en de Euraziatische platen. Tektonische platen zijn segmenten van de rotsachtige korst van de planeet die continu en geleidelijk bewegen.
Park suggereerde dat de intense impact van de belangrijkste aardbeving de aankomst van de golf vanuit de kern mogelijk heeft vergemakkelijkt. Dit fenomeen zou de breuk dicht bij het epicentrum van de hoofdtrilling hebben gereactiveerd en zou ook bewegingen hebben geactiveerd op plaatkruisingen die zich op grotere afstanden bevinden.
Vedran Lekić, professor aan de afdeling geologische, milieu- en planetaire wetenschappen aan de Universiteit van Maryland, benadrukte dat Japan een ‘magnifiek’ netwerk van seismische en satellietmeetstations heeft, dat het mogelijk maakte een gebeurtenis van deze aard vast te leggen. Hij waarschuwde echter dat het mogelijk is dat “dit soort fenomeen zich voordoet in andere regio’s met weinig monitoringinstrumenten, waar het niet definitief kan worden gedocumenteerd.”
Lekić, die niet betrokken was bij het onderzoek, voegde eraan toe dat, voor zover hij weet, grondbewegingen op een uitgebreid breuksysteem, vergelijkbaar met dat in Japan, nooit verband hadden gehouden met de komst van een seismische golf die weerkaatst door de kern van de aarde.
Park en zijn team analyseerden andere hypothesen voor de oostwaartse verplaatsing van Japan, zoals een mogelijke aardverschuiving onder water. Ze voerden echter aan dat de effecten van een dergelijke gebeurtenis aanzienlijk meer lokaal zouden zijn.
Amanda Thomas, een geofysicus aan de Universiteit van Californië, Davis, die ook niet betrokken was bij het recente onderzoek, noemde het onderzoek “zeer significant” als de interpretatie van de gegevens wordt bevestigd.
Ze legde uit dat “de bredere implicatie van het onderzoek is dat grote aardbevingen nog vele minuten na de hoofdbreuk op onverwachte manieren breuksystemen kunnen blijven beïnvloeden, niet alleen door naschokken maar ook door de passage van later aankomende seismische golven.”
Hij concludeerde: “We begrijpen nog steeds niet volledig hoe fouten werken, en dit soort observaties geeft ons een nieuw stukje van de puzzel.”
















