Il margine di Hikurangi, situato al largo della costa orientale dell'Isola del Nord della Nuova Zelanda, è dove la placca tettonica del Pacifico si tuffa sotto la placca tettonica australiana, in quella che gli scienziati chiamano zona di subduzione. Questa interfaccia delle placche tettoniche è in parte responsabile degli oltre 15, 000 terremoti che la regione subisce ogni anno. La maggior parte sono troppo piccoli per essere notati, ma tra 150 e 200 sono abbastanza grandi da essere sentiti. L'evidenza geologica suggerisce che grandi terremoti si siano verificati nella parte meridionale del margine prima che iniziasse la registrazione umana.

geofisici, geologi, e geochimici di tutto il mondo hanno lavorato insieme per capire perché questo confine di placche si comporta così, producendo sia terremoti silenziosi impercettibili, ma anche potenzialmente importanti. Uno studio pubblicato oggi sulla rivista Natura offre nuove prospettive e possibili risposte.

Gli scienziati sapevano che il fondo dell'oceano nella parte settentrionale dell'isola, dove i piatti scivolano lentamente insieme, genera il piccolo, terremoti lenti chiamati eventi di slittamento lento, movimenti che richiedono settimane, a volte mesi per completare. Ma all'estremità meridionale dell'isola, invece di scivolare lentamente come fanno nella zona nord, le placche tettoniche si bloccano. Questo bloccaggio crea le condizioni per un improvviso rilascio delle piastre, che può innescare un grande terremoto.

"È davvero curioso e non si capisce perché, in un'area geografica relativamente piccola, andresti da tanti piccoli, terremoti lenti a un potenziale per un terremoto davvero grande, " ha detto la geofisica elettromagnetica marina Christine Chesley, uno studente laureato al Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University e autore principale del nuovo documento. "Questo è quello che abbiamo cercato di capire, la differenza di questo margine".

A dicembre 2018, un gruppo di ricerca ha iniziato una crociera in acque profonde di 29 giorni per raccogliere dati. Simile a fare una risonanza magnetica della Terra, il team ha impiegato l'energia delle onde elettromagnetiche per misurare il modo in cui la corrente si muove attraverso le caratteristiche del fondo oceanico. Da questi dati, il team è stato in grado di dare uno sguardo più preciso al ruolo delle montagne sottomarine, grandi montagne sottomarine, giocare nel generare terremoti.

"La parte settentrionale del margine ha montagne sottomarine davvero grandi. Non era chiaro cosa potessero fare quelle montagne quando subiscono (si tuffano nelle profondità della terra) e come quella dinamica influenza l'interazione tra le due placche, " disse Chesley.

Si scopre, le montagne sottomarine contengono molta più acqua di quanto i geofisici si aspettassero, circa da tre a cinque volte più della tipica crosta oceanica. L'abbondante acqua lubrifica le piastre dove si uniscono, aiutando ad appianare qualsiasi slittamento, e impedire alle lamiere di attaccarsi che possono provocare un grande terremoto. Questo aiuta a spiegare la tendenza verso il lento, terremoti silenziosi all'estremità settentrionale del margine.

Utilizzando questi dati, Chesley e i suoi colleghi sono stati anche in grado di esaminare da vicino ciò che sta accadendo mentre una montagna sottomarina subisce. Hanno scoperto un'area nella placca superiore che sembra essere danneggiata da una montagna sottomarina in subduzione. Anche questa zona della piastra superiore sembrava contenere più acqua.

"Ciò suggerisce che la montagna sottomarina sta rompendo la piastra superiore, rendendolo più debole, che aiuta a spiegare lo schema insolito dei terremoti silenziosi lì, " ha detto Chesley. L'esempio fornisce un'altra indicazione di come le montagne sottomarine influenzino il comportamento tettonico e il rischio di terremoti.

Al contrario, la mancanza di lubrificazione e gli effetti di indebolimento delle montagne sottomarine possono rendere la parte meridionale dell'isola più incline ad attaccarsi e generare grandi terremoti.

Chesley, che è sulla buona strada per completare il suo dottorato di ricerca. in autunno, spera che questi risultati incoraggino i ricercatori a considerare il modo in cui l'acqua in queste montagne sottomarine contribuisce al comportamento sismico mentre continuano a lavorare per comprendere i terremoti lenti. "Più studiamo i terremoti, più sembra che l'acqua giochi un ruolo da protagonista nel modulare lo scorrimento sulle faglie, " ha detto Chesley. "Capire quando e dove l'acqua viene immessa nel sistema può solo migliorare gli sforzi di valutazione dei rischi naturali".