Uit onderzoek blijkt dat de aardbeving in 2011 het hele grondgebied van Japan permanent heeft verplaatst
Een krachtige aardbeving met een kracht van 9,0 op de schaal van Richter die Japan op 11 maart 2011 trof, veroorzaakte blijvende bewegingen in de bodem van het land. Ongeveer 15 minuten na de grote beving, om 14.46 uur lokale tijd, bewoog het hele Japanse grondgebied zich naar het oosten, zoals blijkt uit gegevens verzameld door GPS-stations.
Deze verandering, hoewel subtiel, variërend tussen 5 en 6 millimeter, bleek permanent te zijn. In die tijd bleef het fenomeen grotendeels onopgemerkt of werd het geïnterpreteerd als een mislukking in de administratie. Geofysicus Sunyoung Park, van de Universiteit van Chicago, was er echter van overtuigd dat de opgevangen signalen, die op deze verplaatsing wezen, een echte gebeurtenis aan het licht brachten.
Een recente studie bevestigde dat deze grondbeweging een ‘buitengewoon’ seismisch fenomeen vertegenwoordigt en tot dan toe ongekend was in de wetenschappelijke documentatie.
“Het bijzondere van deze verplaatsing is dat heel Japan zich vrijwel uniform en tegelijkertijd bewoog”, legt Park, leider van het onderzoek, uit.
De geofysicus wees er ook op dat de beweging, die de belangrijkste eilanden van Japan bereikte van Hokkaido tot Kyushu, in een gebied van ongeveer drieduizend kilometer, niet tegelijkertijd plaatsvond met de oorspronkelijke aardbeving, en zich manifesteerde vóór de meest relevante naschokken.
Na jarenlang GPS-gegevens en seismische gegevens te hebben geanalyseerd, kwamen Park en zijn team tot de conclusie dat de door de beving veroorzaakte golven zich naar de kern van de aarde verspreidden en vervolgens naar het oppervlak terugkeerden, waardoor vier belangrijke tektonische platen verschoven.
Seismologen waren zich er al van bewust dat golven die door grote aardbevingen worden gegenereerd, door het binnenste van de planeet kunnen reizen en kunnen worden gereflecteerd in de buitenste kern, een laag vloeibaar metaal. De heersende overtuiging was echter dat deze energie verdween voordat ze weer de aardkorst bereikte.
“De nieuwigheid ligt in dit soort golven die diep kunnen doordringen en een seismische gebeurtenis kunnen veroorzaken; bovendien is deze episode uniek vanwege de enorme omvang ervan”, legt Park uit.
Het is bekend dat aardbevingen intense bewegingen in de grond teweegbrengen, waardoor kloven ontstaan en grote gebieden enkele centimeters verschuiven. Deze bewegingen zijn echter doorgaans meer geografisch beperkt dan de gebeurtenissen op nationale schaal die door het onderzoek van Park en collega’s worden geïdentificeerd.
Goran Ekstrom, een geofysicus aan de Columbia University, wees erop dat tijdens de aardbeving van 2011 de twee tektonische platen die onder Japan tegen elkaar wreven, ongeveer 10 meter bewogen.
“Deze versnelde beweging was de oorzaak van de beving en de tsunami, naast het feit dat het eiland Honshu, het grootste van Japan, ongeveer 20 centimeter naar het oosten werd geduwd”, aldus Ekstrom, die niet bij het onderzoek betrokken was.
De door Park en zijn team onthulde verplaatsing valt, ondanks de kleinere schaal, op door het feit dat deze zich over een extreem groot gebied voordoet, wat het meest uitgebreide gebied vertegenwoordigt dat ooit is gedocumenteerd. Bij dit fenomeen kwam energie vrij die vergelijkbaar was met die van een aardbeving met een kracht van 7,5 op de schaal van Richter, zoals bekendgemaakt in een officiële verklaring.

Inzicht in het nieuwe seismische risico dat in Japan is geïdentificeerd
De aardbeving van maart 2011, die zijn epicentrum 372 kilometer ten noordoosten van Tokio had, wordt beschouwd als de zwaarste in de Japanse geschiedenis en resulteerde in een kolossale tsunami, een nucleaire crisis en het verlies van ongeveer 20.000 levens. Geophysicist Park benadrukte de noodzaak voor autoriteiten om zich bewust te zijn van deze nieuwe en onbekende bron van seismisch risico.
In tegenstelling tot naschokken, die naschokken zijn die moeilijk te voorspellen zijn, duurt de heen- en terugreis van de golven naar de kern van de aarde, een afstand van ongeveer 5.800 kilometer, ongeveer 15 minuten. Dit tijdsinterval biedt een cruciaal venster voor detectie en mogelijk voorbereiding, waardoor dit fenomeen zich onderscheidt van andere seismische gebeurtenissen.
Om deze reden is het fenomeen geconfigureerd als een seismische gebeurtenis met potentieel voor voorspelling en planning om de effecten ervan te verzachten. Vanwege het enorme gebied van energiedistributie werd de beving echter met minder intensiteit waargenomen en veroorzaakte minder schade dan een conventionele aardbeving met een kracht van 7,5, die de neiging heeft zijn energie in een beperkter gebied te concentreren.
“Zelfs als er schade zou zijn, zou het behoorlijk ingewikkeld zijn om deze te onderscheiden van de schade veroorzaakt door de hoofdschok en de naschokken die daarop volgden”, aldus Park.
De in 2011 geregistreerde verplaatsing, veroorzaakt door de seismische golf die naar de kern reisde, beïnvloedde de convergentiegebieden van de tektonische platen in de Stille Oceaan en Okhotsk, evenals de grens tussen de Filippijnse Zee en de Euraziatische platen.
Tektonische platen zijn delen van de aardkorst die geleidelijk en continu bewegen. Het is mogelijk dat de intensiteit van de aanvankelijke beving van de aardbeving de opkomst van de golf uit de kern heeft vergemakkelijkt, waardoor breuken dichtbij de hoofdaardbeving zijn gereactiveerd en bewegingen zijn gegenereerd in gebieden waar platen verder weg samenkomen, zoals aangegeven door Park.
Japan beschikt over een ‘uitzonderlijk’ netwerk van seismische en satellietmeetstations, die het mogelijk hebben gemaakt om dit fenomeen vast te leggen, zegt Vedran Lekić, professor aan de afdeling Geologische, Milieu- en Planetaire Wetenschappen van de Universiteit van Maryland. Hij was echter van mening dat “dit soort voorvallen zich ook op andere locaties met schaarse instrumenten zouden kunnen voordoen, waardoor sluitende documentatie niet mogelijk is.”
Tot nu toe was grondbeweging in een uitgebreid breuksysteem, zoals dat aanwezig is onder Japans grondgebied, nooit in verband gebracht met de komst van een seismische golf die door de kern werd gereflecteerd, verduidelijkte Lekić per e-mail, die geen deel uitmaakte van het onderzoek.
Park en zijn medewerkers bevestigden dat ze andere theorieën hadden geanalyseerd om de oostelijke verplaatsing van Japan te verklaren, zoals het optreden van een aardverschuiving onder water. Ze concludeerden echter dat de impact van een gebeurtenis van deze aard aanzienlijk lokaler zou zijn.
Als de interpretatie van de gegevens correct is, krijgt het onderzoek “veel relevantie”, zegt Amanda Thomas, een geofysicus aan de Universiteit van Californië in Davis, die ook geen deel uitmaakte van het meest recente onderzoek.
“De belangrijkste implicatie van het onderzoek is dat grote aardbevingen breuksystemen nog vele minuten na de eerste breuk op onverwachte manieren kunnen blijven beïnvloeden, niet alleen door naschokken, maar ook door de passage van later komende seismische golven,” zei ze.
“Ons begrip van hoe fouten werken is nog steeds onvolledig, en dit soort observatie voegt een nieuw stukje toe aan deze complexe puzzel”, concludeerde hij.
















