Gli scienziati che esaminano i database dei terremoti dall'inizio degli anni '90 hanno scoperto un possibile momento determinante di 10-15 secondi in un evento che potrebbe segnalare un megaterremoto di magnitudo 7 o superiore.

Allo stesso modo, quel momento, ricavato dai dati GPS sulla velocità massima di accelerazione dello spostamento del suolo, può indicare un evento più piccolo. Il GPS rileva un segnale iniziale di movimento lungo una faglia simile a un sismometro che rileva i primi istanti più piccoli di un terremoto.

Tali informazioni basate sul GPS potrebbero potenzialmente aumentare il valore dei sistemi di allerta precoce dei terremoti, come lo ShakeAlert della costa occidentale, disse Diego Melgar, professore al Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università dell'Oregon.

Le pesanti analisi fisiche di due database gestiti dal coautore Gavin P. Hayes del National Earthquake Information Center dello U.S. Geological Survey in Colorado hanno rilevato un punto nel tempo in cui un terremoto appena iniziato si trasforma in un impulso di scorrimento in cui le proprietà meccaniche puntano alla magnitudo.

Melgar e Hayes sono stati anche in grado di identificare tendenze simili nei database europei e cinesi. Il loro studio è stato dettagliato nel numero del 29 maggio della rivista online Progressi scientifici .

"Per me, la sorpresa è stata che lo schema era così coerente, ha detto Melgar. "Questi database sono realizzati in modi diversi, quindi è stato davvero bello vedere modelli simili su di loro".

Globale, i database contengono dati provenienti da più di 3, 000 terremoti. Indicatori coerenti di accelerazione dello spostamento che emergono tra 10-20 secondi negli eventi sono stati osservati per 12 grandi terremoti verificatisi nel 2003-2016.

I monitor GPS esistono lungo molte faglie terrestri, anche in località a terra vicino alla zona di subduzione della Cascadia lunga 620 miglia al largo della costa nord-occidentale del Pacifico degli Stati Uniti, ma il loro uso non è ancora comune nel monitoraggio dei pericoli in tempo reale. I dati GPS mostrano il movimento iniziale in centimetri, ha detto Melgar.

"Possiamo fare molto con le stazioni GPS a terra lungo le coste dell'Oregon e di Washington, ma arriva con un ritardo, " disse Melgar. "Quando un terremoto inizia a muoversi, ci vorrebbe del tempo per le informazioni sul movimento della faglia per raggiungere le stazioni costiere. Tale ritardo avrebbe un impatto sul momento in cui potrebbe essere emesso un avviso. Le persone sulla costa non riceverebbero alcun avviso perché si trovano in una zona cieca".

Questo ritardo, Ha aggiunto, sarebbe solo migliorato dai sensori sul fondo del mare per registrare questo comportamento di accelerazione precoce.

Avere queste capacità sul fondo del mare e monitorare i dati in tempo reale, Egli ha detto, potrebbe rafforzare l'accuratezza dei sistemi di allarme rapido. Nel 2016, Melgar, come ricercatore presso il Berkeley Sismological Laboratory di Berkeley, California, condotto uno studio pubblicato in Lettere di ricerca geofisica che ha trovato i dati GPS in tempo reale potrebbe fornire ulteriori 20 minuti di avviso di un possibile tsunami.

Il Giappone sta già posando il cavo in fibra ottica al largo delle sue coste per aumentare le sue capacità di allerta precoce, ma tale lavoro è costoso e lo sarebbe di più per l'installazione della tecnologia sul fondo marino sopra la zona di faglia di Cascadia, ha notato Meglar.

Melgar e Hayes si sono imbattuti nella tempistica dell'impulso di scorrimento mentre perlustravano i database dell'USGS alla ricerca di componenti che potevano codificare in simulazioni per prevedere come sarebbe stata una rottura di magnitudo 9 della zona di subduzione di Cascadia.

La zona di subduzione, che non ha avuto un forte terremoto longitudinale dal 1700, è dove la placca oceanica di Juan de Fuca si tuffa sotto la placca continentale nordamericana. La faglia si estende appena al largo dell'isola di Vancouver settentrionale fino a Cape Mendocino nel nord della California.