Ricercatori di geoscienze presso l'Università del Massachusetts Amherst, Lo Smith College e l'Agenzia giapponese per le scienze e le tecnologie marine-terrestri questa settimana hanno presentato nuovi, Metodi basati su GPS per la modellazione di tsunami indotti da terremoti per il sud-est del Giappone lungo il Nankai Trough. È probabile che uno tsunami indotto da Nankai colpirà la zona nei prossimi decenni, afferma l'autrice principale Hannah Baranes di UMass Amherst, e ha il potenziale per sfollare quattro volte il numero di persone colpite dal massiccio tsunami di Tohoku del 2011.

Lei e il suo consigliere di dottorato Jonathan Woodruff, con il professore dello Smith College Jack Loveless e Mamoru Hyodo presso l'agenzia giapponese riportano i dettagli nell'attuale Lettere di ricerca geofisica . Barane dice, "Speriamo che il nostro lavoro apra la porta all'applicazione di tecniche simili in altre parti del mondo".

Come lei spiega, dopo il terremoto e lo tsunami inaspettatamente devastanti del 2011, Il governo giapponese ha chiesto una ricerca sulla valutazione dei rischi per definire gli scenari peggiori della nazione per terremoti e tsunami. note di Barane, "Le linee guida del governo hanno focalizzato l'attenzione sul Nankai Trough. È una faglia al largo del sud del Giappone che si prevede genererà un terremoto di magnitudo 8-9 entro i prossimi decenni".

La ricerca del team, sostenuto dalla National Science Foundation e da una borsa di studio per laureati della NASA, è iniziato con uno studio sui sedimenti dei laghi costieri in Giappone per stabilire registrazioni a lungo termine delle inondazioni dello tsunami. Tra il 2012 e il 2014 Baranes e Woodruff hanno raccolto carote di sedimenti dai laghi, alla ricerca di strati di sabbia marina lavati a terra da inondazioni costiere estreme del passato. "Questi depositi di sabbia rimangono intrappolati e conservati sul fondo dei laghi costieri, ", dice. "Possiamo visitare questi siti centinaia o addirittura migliaia di anni dopo e trovare prove geologiche per importanti eventi alluvionali del passato".

Risultati dal Lago Ryuuoo, un laghetto su un'isola del Canale Bungo, mostra uno strato di sabbia sorprendente lavato nel lago Ryuuoo dall'acqua di mare che scorre veloce su una spiaggia di barriera alta 13 piedi. "Siamo riusciti a datare lo strato ai primi del 1700, che è coerente con il noto evento tsunami di Nankai Trough registrato dal 1707, "dice Barane.

lei aggiunge, "Eravamo un po' perplessi. Il Canale di Bungo è nascosto tra due delle isole principali del Giappone ed è relativamente riparato dagli tsunami generati da Nankai Trough. Dati i recenti tsunami nella regione, uno tsunami di almeno 13 piedi nel canale sembrava molto improbabile." Inoltre, lei sottolinea, l'area del Canale Bungo ha oggi infrastrutture molto sensibili e critiche, compresa l'unica centrale nucleare sull'isola di Shikoku. Ciò ha dato ai ricercatori "particolare preoccupazione" per il rischio di tsunami lì, così hanno deciso di indagare ulteriormente sulla loro scoperta originale utilizzando tecniche di modellazione numerica.

Come spiega Baranes, un terremoto è causato da placche che scivolano l'una sull'altra lungo le faglie della crosta terrestre. Quello slittamento fa deformare la superficie terrestre, per sollevarsi in alcuni punti e affondare, o placarsi, in altri. "Quando si verifica il sollevamento indotto dal terremoto sul fondo del mare, sposta l'intera colonna d'acqua sopra di esso e genera l'onda che chiamiamo tsunami, " aggiunge. "Possiamo simulare quel processo con modelli numerici".

Lei e Woodruff hanno provato a usare uno dei modelli più citati per il terremoto di Nankai Trough del 1707 per inondare il lago Ryuuoo, ma questo ha generato solo uno tsunami di sei piedi che non è arrivato neanche lontanamente a superare la spiaggia della barriera di 13 piedi.

"A quel punto, eravamo ancora perplessi, " dice Baranes. "Ma non passò molto tempo prima che abbiamo avuto un colpo di fortuna nell'apprendere che uno dei maggiori esperti di modelli tettonici in Giappone, Jack Loveless, è un professore in fondo alla strada allo Smith College." Loveless utilizza misurazioni GPS molto precise del movimento della superficie terrestre per modellare l'estensione e la distribuzione spaziale del bloccaggio per attrito che causa l'accumulo di stress di faglia tra i terremoti.

Con Senza Amore, il team ha creato scenari sismici basati sulle stime GPS dell'attuale blocco per attrito lungo il Nankai Trough e per la prima volta ha rigorosamente testato metodi per creare potenziali scenari futuri di terremoti dalle misurazioni GPS. Hanno testato vari metodi per creare una suite di scenari sismici basati su GPS e hanno simulato lo spostamento della superficie del suolo risultante e l'inondazione dello tsunami.

Baranes riferisce di aver scoperto che le misurazioni GPS dell'attuale movimento della superficie terrestre intorno al Nankai Trough producono un terremoto di magnitudo ed estensione simile a quello dell'evento del 1707, e le loro altezze simulate dello tsunami sono coerenti con i resoconti storici dell'evento del 1707. Per quanto riguarda la corrispondenza con il record geologico del Lago Ryuuoo, lei aggiunge, "I nostri scenari di terremoto modello hanno mostrato che la regione del Canale di Bungo si abbassa di sette piedi e abbassa la spiaggia barriera del lago Ryuuoo da 13 a sei piedi, tale che uno tsunami con un'altezza fattibile per una regione interna ha facilmente inondato il lago."

asperula, che ha condotto lo studio nell'ambito di una borsa di studio Fulbright, dice, "Sebbene la nostra metodologia sia stata ben accolta, il nostro risultato per Bungo Channel è stato accolto con molto scetticismo. Avevamo bisogno di trovare un metodo indipendente per convalidarlo." Hanno arruolato Hyodo, che aveva precedentemente pubblicato scenari sismici basati su modelli delle caratteristiche fisiche del Nankai Trough. Il suo modello fisico ha prodotto la stessa subsidenza focalizzata nel Canale Bungo, Rapporti Woodruff.

Barane aggiunge, "Il suo modello era anche coerente con il nostro modello basato su GPS in termini di magnitudo del terremoto, spostamento della superficie del suolo e inondazione dello tsunami. Questo è stato un risultato davvero accurato perché oltre a fornire una linea di prova indipendente per un significativo rischio di tsunami nel Canale Bungo, abbiamo dimostrato una connessione tra le caratteristiche fisiche del Nankai Trough e le misurazioni GPS del movimento superficiale".