Il Cile settentrionale è un laboratorio naturale ideale per studiare l'origine dei terremoti. Qui, la placca Pacific Nazca scivola sotto la placca continentale sudamericana con una velocità di circa 65 millimetri all'anno. Questo processo, noto come subduzione, crea tensione tra le due placche e gli scienziati quindi si aspettavano un mega-terremoto qui prima o poi, come l'ultimo nel 1877. Ma sebbene il Cile settentrionale sia uno dei punti focali della ricerca globale sui terremoti, fino ad ora non c'erano dati completi sulla struttura del sottosuolo marino, fino a quando la natura stessa non è intervenuta per aiutare.

Il 1 aprile 2014, un segmento della zona di subduzione si è infine rotto a nord-ovest della città di Iquique. Il terremoto di magnitudo momento 8.1 ha rilasciato almeno parte delle sollecitazioni accumulate. Le successive misurazioni sismiche al largo della costa del Cile, nonché la mappatura del fondale marino e i dati a terra hanno fornito una visione finora unica dell'architettura del confine delle placche. "Tra l'altro, questo ci permette di spiegare perché un terremoto relativamente forte come quello del 2014 ha innescato solo uno tsunami relativamente debole, " afferma Florian Petersen del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. È l'autore principale dello studio, che ora è stato pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca geofisica .

Già a dicembre 2014, appena otto mesi dopo il terremoto principale, il team di Kiel ha utilizzato 15 dispositivi di misurazione sismica sviluppati appositamente per le profondità marine al largo delle coste cilene. "Le sfide logistiche e anche amministrative per il dispiegamento di questi sismometri di fondo oceanico sono impegnative e otto mesi di tempo di preparazione sono molto brevi. Tuttavia, poiché le indagini sono cruciali per comprendere meglio il potenziale di rischio del margine di placca al largo del Cile settentrionale, anche la Marina cilena finalmente ci ha sostenuto mettendo a disposizione la sua motovedetta COMANDANTE TORO, " riferisce il capo progetto e coautore Dr. Dietrich Lange di GEOMAR.

Alla fine del 2015, questi sismometri del fondo oceanico (OBS) sono stati recuperati dalla nave da ricerca tedesca SONNE. Il team a bordo ha effettuato la manutenzione dei dispositivi, leggere i dati e riposizionare l'OBS sul fondale. Non è stato fino al novembre 2016 che la nave da ricerca americana MARCUS G. LANGSETH li ha finalmente recuperati. "Insieme ai dati provenienti dal territorio, abbiamo ottenuto un set di dati sismici della regione sismica in 24 mesi, in cui possiamo trovare i segnali di numerose scosse di assestamento. Questo è finora unico, " spiega Florian Petersen, per il quale lo studio fa parte della sua tesi di dottorato.

La valutazione delle misurazioni a lungo termine, in cui sono stati coinvolti anche colleghi dell'Universidad de Chile e dell'Oregon State University (USA), hanno mostrato che un numero inaspettatamente elevato di scosse di assestamento era localizzato tra l'effettiva zona di rottura del terremoto e la fossa di acque profonde. "Ma ciò che ci ha sorpreso ancora di più è che molte scosse di assestamento sono state piuttosto superficiali. Si sono verificate nella placca continentale sudamericana sovrastante e non lungo il confine della placca di Nazca in immersione, "dice Petersen.

Nel corso di molti cicli di terremoti, queste scosse di assestamento possono disturbare fortemente e rompere il bordo verso il mare della placca continentale. Le lacune risultanti si riempiono con i fluidi dei pori. Di conseguenza, concludono gli autori, l'energia dei terremoti può propagarsi solo verso il basso, ma non nella fossa in acque profonde al largo della costa del Cile. "Perciò, non c'erano grandi, gli spostamenti improvvisi del fondale marino durante il terremoto del 2014 e lo tsunami sono stati fortunatamente relativamente piccoli", dice Florian Petersen.

Resta ancora da chiedersi se il terremoto di Iquique del 2014 fosse già il grande terremoto previsto nella regione o se abbia solo liberato parte dello stress che si era accumulato dal 1877. "La regione rimane molto eccitante per noi. I risultati attuali erano possibili solo grazie alla stretta collaborazione di diverse nazioni e all'uso di navi da ricerca dalla Germania, Cile e Stati Uniti. Ciò dimostra l'immenso sforzo necessario per studiare i rischi naturali marini. Però, questo è fondamentale per una valutazione dettagliata del rischio per le città costiere del Cile settentrionale, così tutti si sono dedicati al compito, " afferma il co-autore Prof. Dr. Heidrun Kopp di GEOMAR.