I terremoti più potenti del mondo colpiscono le zone di subduzione, aree in cui si accumulano enormi quantità di stress quando una placca tettonica si tuffa sotto un'altra. Quando improvvisamente rilasciato, questo stress può causare "megaterremoti" devastanti come l'evento Tohoku del 2011 Mw 9.0, che ha ucciso quasi 16, 000 persone e ha danneggiato la centrale nucleare giapponese di Fukushima Dai-ichi. Ora uno studio pubblicato su Geologia suggerisce che i sedimenti in cima alla lastra che scende possono svolgere un ruolo chiave nel determinare l'entità e la posizione di questi eventi catastrofici.

In questo studio appena pubblicato, una squadra guidata da Gou Fujie, uno scienziato senior presso l'Agenzia giapponese per le scienze e le tecnologie marine-terrestri, ha utilizzato un trio di metodi geofisici per visualizzare i sedimenti in subduzione nell'arco nord-orientale del Giappone, dove si è verificato l'evento Tohoku. I risultati suggeriscono che le variazioni causate dalle rocce vulcaniche intruse in questi sedimenti possono influenzare sostanzialmente la natura dei terremoti della zona di subduzione.

"Le nostre immagini mostrano che l'enorme quantità di scivolamento che si è verificato durante il terremoto di Tohoku del 2011 si è fermato in un'area di sedimenti sottili che stanno appena iniziando a subdurre, " dice Fujie. "Questi risultati indicano che disturbando gli strati di sedimenti locali, l'attività vulcanica che si è verificata prima della subduzione può influenzare le dimensioni e la distribuzione dei terremoti tra le placche dopo che gli strati sono stati subdotti".

I ricercatori hanno iniziato a sospettare che le variazioni nella subduzione dei sedimenti potessero influenzare i megaterremoti dopo l'evento Tohoku del 2011, quando la perforazione internazionale nell'arco nord-orientale del Giappone ha mostrato che enormi quantità di scivolamento durante il terremoto si sono verificate in un terreno scivoloso, strato ricco di argilla situato all'interno dei sedimenti in subduzione. Per comprendere meglio la natura del lastrone discendente in questa regione, Il team di Fujie ha combinato diverse tecniche di imaging per dipingere un'immagine più chiara della struttura del fondo marino.

I ricercatori hanno scoperto che ci sono quelle che Fujie chiama "notevoli variazioni regionali" nei sedimenti in cima alla placca che scende, anche dove la topografia del fondale sembra essere piatta. ci sono posti, lui dice, dove lo strato di sedimento appare estremamente sottile per la presenza di un'antica colata lavica o di altre rocce vulcaniche. Queste intrusioni vulcaniche hanno fortemente disturbato, e in luoghi termicamente metamorfizzati, lo strato argilloso in cui si è verificato gran parte dello scorrimento sismico.

Poiché il tipo di vulcanismo che ha causato l'assottigliamento dei sedimenti nell'arco nord-orientale del Giappone è stato trovato anche in molte aree, dice Fuji, la ricerca suggerisce che tale assottigliamento è onnipresente e che questo tipo di attività vulcanica ha influenzato anche altri eventi sismici. "Le variazioni regionali nei sedimenti in cima alle placche oceaniche discendenti sembrano influenzare fortemente i devastanti terremoti della zona di subduzione, " conclude.