Un'iniezione naturale di fluidi sotterranei ha provocato uno sciame sismico lungo quattro anni vicino a Cahuilla, California, secondo un nuovo studio sismologico che utilizza i progressi nel monitoraggio dei terremoti con un algoritmo di apprendimento automatico. A differenza delle sequenze mainshock/aftershock, dove un grande terremoto è seguito da molte scosse di assestamento più piccole, gli sciami in genere non hanno un singolo evento straordinario.

Lo studio, che sarà pubblicato il 19 giugno sulla rivista Scienza , illustra una comprensione in evoluzione di come l'architettura delle faglie governa i modelli sismici. "Prima pensavamo alle faglie più in termini di due dimensioni:come crepe giganti che si estendono nella terra, "dice Zaccaria Ross, assistente professore di geofisica e autore principale del Scienza carta. "Quello che stiamo imparando è che è davvero necessario comprendere la faglia in tre dimensioni per avere un quadro chiaro del motivo per cui si verificano sciami di terremoti".

Lo sciame di Cahuilla, come è noto, è una serie di piccoli terremoti avvenuti tra il 2016 e il 2019 vicino al monte San Jacinto nel sud della California. Per capire meglio cosa stava causando lo scuotimento, Ross e colleghi di Caltech, il Servizio Geologico degli Stati Uniti (USGS), e l'Università del Texas ad Austin hanno utilizzato algoritmi di rilevamento dei terremoti con reti neurali profonde per produrre un catalogo altamente dettagliato di oltre 22, 000 eventi sismici nell'area di magnitudo compresa tra 0,7 e 4,4.

Quando compilato, il catalogo ha rivelato una zona di faglia complessa ma ristretta, largo appena 50 metri con curve ripide se visto di profilo. Tracciando quelle curve, Ross dice, è stato fondamentale per comprendere il motivo degli anni di regolare attività sismica.

Tipicamente, si pensa che le faglie fungano da condotti o da barriere al flusso di fluidi sotterranei, a seconda del loro orientamento rispetto alla direzione del flusso. Mentre la ricerca di Ross sostiene che in generale, lui ei suoi colleghi hanno scoperto che l'architettura della faglia creava condizioni complesse per i fluidi sotterranei che scorrevano al suo interno.

I ricercatori hanno notato che la zona della faglia conteneva canali sotterranei ondulati che si collegavano a un serbatoio sotterraneo di fluido che inizialmente era sigillato dalla faglia. Quando quel sigillo si ruppe, i fluidi sono stati iniettati nella zona di faglia e diffusi attraverso i canali, innescando terremoti. Questo processo di iniezione naturale è stato sostenuto per circa quattro anni, la squadra ha trovato.

"Queste osservazioni ci avvicinano a fornire spiegazioni concrete su come e perché iniziano gli sciami di terremoti, crescere, e terminare, " dice Rossi.

Prossimo, il team intende sviluppare queste nuove intuizioni e caratterizzare il ruolo di questo tipo di processo in tutta la California meridionale.

Lo studio è intitolato "L'architettura di faglia 3D controlla il dinamismo degli sciami sismici".