Seltsame, Z-förmige Fehler könnten ein großes Erdbeben im kalifornischen San Andreas Fault auslösen

Es ist unmöglich zu wissen, wann die San-Andreas-Verwerfung bei ihrem nächsten großen Erdbeben ausbrechen wird - ein Zittern, das die fast 13 Millionen Menschen in der Metropolregion Los Angeles treffen könnte -, aber es scheint, dass zwei andere nahe gelegene Verwerfungen dazu etwas zu sagen haben Angelegenheit.

Die San-Andreas-Verwerfung ist Teil eines riesigen "Z" von Verwerfungen; Die Oberseite des "Z" besteht aus der Ridgecrest-Verwerfung, die Mitte ist die Garlock-Verwerfung und die Unterseite ist der südliche Teil des berühmten San Andreas. Wenn der Ridgecrest-Fehler "Top-of-the-Z" ein wirklich großes Erdbeben (mindestens eine Stärke von 7,5) hätte, könnte dies ein Erdbeben auf dem Garlock-Fehler "Mitte des Z" auslösen, der in wiederum könnte ein massives Erdbeben entlang des "Bottom-of-the-Z" San Andreas verursachen, so eine neue Studie.

Diese aufeinanderfolgenden Erdbeben würden nicht unbedingt auf einmal auftreten, sondern über einen Zeitraum (vielleicht sogar Jahrzehnte), in dem sich Stress aufbaut und von einem Fehler auf den nächsten übertragen wird, sagte der Co-Autor der Studie, Ross Stein, Geophysiker und Gründer und CEO von Temblor, Inc., einem Unternehmen, das Erdbebenrisiken modelliert und bewertet.

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"Was wir beschreiben, ist unwahrscheinlich und es ist eine Art Erdbebenkettenreaktion", sagte Stein. "Aber was wir in den letzten vier Monaten gelernt haben, ist, dass Kettenreaktionen tatsächlich in der Natur auftreten. Und wenn wir nicht vorbereitet sind, wie wir es bei COVID waren, haben sie enorme Konsequenzen."

Es gibt so viele Fehler (und Erdbeben) in Kalifornien, weil dort die Pazifikplatte gegen die nordamerikanische tektonische Platte schleift. Die San-Andreas-Verwerfung, die sich ungefähr 1.287 Kilometer vom Salton-Meer bis zur Mendocino-Küste schlängelt, ist jedoch berüchtigt, weil sie das tödlichste Erdbeben in der Geschichte der Nation verursacht hat. Das Erdbeben der Stärke 7,8 in San Francisco im Jahr 1906 tötete schätzungsweise 3.000 Menschen.

Die neue Analyse dieser möglichen "Erdbebenkettenreaktion" legt nahe, dass ein weiterer großer San Andreas-Rumbler in der Nähe von Los Angeles dank der Ridgecrest-Beben jetzt 3,5- bis 5-mal wahrscheinlicher ist als bisher angenommen.

Der Garlock-Fehler ist relativ leise; Es hat seit etwa 500 Jahren kein signifikantes Erdbeben mehr ausgelöst. Wenn die Garlock-Verwerfung jedoch innerhalb von 45 km von ihrer Kreuzung mit der San-Andreas-Verwerfung bricht, könnte dies die Wahrscheinlichkeit eines Bebens in San Andreas im Südosten - dem sogenannten Mojave-Abschnitt - um den Faktor 150 erhöhen Stein und der Co-Autor der Studie, Shinji Toda, Professor für Naturkatastrophenforschung, der sich auf Seismologie an der Tohoku-Universität in Japan spezialisiert hat, schrieben im Temblor-Blog.

"Wir schätzen daher die Nettowahrscheinlichkeit eines großen Erdbebens in San Andreas in den nächsten 12 Monaten auf 1,15% oder 1 Chance in 87", schreiben sie in der Post.

Ein solches Erdbeben könnte katastrophal sein. Würde ein Erdbeben der Stärke 7,8 die südliche San-Andreas-Verwerfung treffen, könnte es laut einem Bericht des US-amerikanischen Geological Survey aus dem Jahr 2008 mehr als 1.800 Todesfälle, 50.000 Verletzungen und Schäden und andere Verluste in Höhe von 200 Milliarden US-Dollar verursachen.

Ausgelöst durch ein Erdbeben

Es waren die Erdbeben in Ridgecrest 2019, die zu dieser Untersuchung führten, sagte Stein. Ridgecrest hatte in den letzten zwei Jahren vier große Erdbeben (und viele kleinere): eine Stärke von 6,4 und eine Stärke von 7,1 im Juli 2019 und eine Stärke von 5,8 und eine Stärke von 5,5 im Juni 2020.

"Ridgecrest war eine demütigende Erfahrung", sagte Stein. "Ich denke, jeder hätte dir gesagt, dass angesichts der guten Kartierung Kaliforniens jeder Fehler bekannt gewesen wäre, der eine 7.1 [veröffentlichen] könnte. Und es war unbekannt."

Die Erdbeben von 2019 entlang Ridgecrest haben laut Informationen aus Satellitendaten den Stress entlang der Garlock-Verwerfung erhöht, sagte Stein.

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Wie sich herausstellt, ist das Ridgecrest-Gebiet kein Unbekannter für große Erdbeben. In den letzten 150 Jahren hat das Gebiet Ridgecrest (ein Gebiet innerhalb von 150 km oder 90 km von der Verwerfung entfernt) vier Erdbeben mit einer Stärke von 7 oder höher erlebt: Das Erdbeben mit einer Stärke von mindestens 7,6, das Owens Valley getroffen hat 1872; die Stärke 7,3 in Kern County im Jahr 1952; die Stärke 7,3, die Landers 1992 traf; und die Stärke 7,1, die Hector 1999 erschütterte. Alle diese Erdbeben haben den Ridgecrest-Fehler zusätzlich belastet, was bedeutet, dass sie die Ridgecrest-Erdbeben 2019 zwar nicht direkt verursacht haben, sie aber wahrscheinlich gefördert haben, sagte Stein.

Die großen Erdbeben in der Region ereignen sich jedoch nicht wie am Schnürchen, daher ist es schwierig zu wissen, wann das nächste starke Erdbeben eintreten könnte, bemerkte Stein. Um vorherzusagen, wann das nächste massive Erdbeben eintreten könnte, entwickelten Stein und Toda eine neue Prognosemethode. (Um klar zu sein, eine Vorhersage ist nicht dasselbe wie eine Vorhersage, da es unmöglich ist, Erdbeben vorherzusagen. Stattdessen untersuchen Prognosen die Wahrscheinlichkeit oder die Wahrscheinlichkeit, dass ein Erdbeben einer bestimmten Stärke an einem bestimmten Ort und in einem bestimmten Zeitraum auftreten kann.)

Dieses Modell des maschinellen Lernens untersuchte, wie Stress durch Erdbeben übertragen wurde, und verwendete vergangene Erdbeben, um seine Genauigkeit zu testen. Tatsächlich zeigt das Modell, dass die Erdbeben in Ridgecrest im Juni 2020 in die Prognose für die Region passen.

Das Modell zeigte - teilweise aufgrund der zusätzlichen Belastung durch die jüngsten Erdbeben in Ridgecrest -, dass der Garlock-Fehler eine Wahrscheinlichkeit von 2,3% hat, im nächsten Jahr ein Erdbeben der Stärke 7,7 oder eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 43 zu erzeugen. Diese Chance ist 100-mal höher als die Chance von 0,023%, die durch die Third California Earthquake Rupture Forecast (UCERF3) gegeben wurde, eine Prognose, die vom Southern California Earthquake Center und dem California Geological Survey veröffentlicht und 2017 veröffentlicht wurde.

Und dieses mögliche Erdbeben der Stärke 7,7 (oder sogar ein Erdbeben der Stärke 7,5) entlang der Garlock-Verwerfung, so das Modell, könnte ein großes Erdbeben entlang der Mojave-Sektion der San-Andreas-Verwerfung auslösen, sagte Stein.

Was sollen Kalifornier tun??

Es gibt eine andere Sichtweise auf die Wahrscheinlichkeit von 1,15%, dass die San-Andreas-Verwerfung platzt und die Große auslöst, und dies ist die folgende: Es besteht eine Wahrscheinlichkeit von 98,85%, dass dies nicht der Fall ist.

Trotzdem ist es gut, dass sich die Öffentlichkeit und die Experten für öffentliche Ordnung dieser Chance bewusst sind, wie gering sie auch sein mag, sagte Stein. Es könnte auch als sanfte Erinnerung daran dienen, dass Menschen, die in der Nähe der Verwerfung von San Andreas leben, ihre Häuser nachrüsten sollten, um sie erdbebensicher zu machen, Kits zur Vorbereitung auf Erdbeben zusammenzustellen und eine Erdbebenversicherung abzuschließen, sagte Stein.

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"Wenn Sie ein Hausbesitzer sind und wegen der Erdbebenversicherung auf dem Zaun gestanden haben, [weil] sie zu teuer ist", denken Sie daran, dass Ihr Risiko nur um den Faktor 3,5 bis 5 gestiegen ist, sagte Stein. Es scheint nicht, dass Versicherungsunternehmen aufgrund dieser Studie die Zinsen erhöhen. "Sie erhalten also im Grunde eine Versicherung mit einem kolossalen Rabatt", sagte er.

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Andere Geophysiker haben darauf hingewiesen, dass das Modell der neuen Studie die Feinheiten der Erde nicht berücksichtigt. Zum Beispiel berücksichtigt das Modell weder die Komplexität von Fluidwechselwirkungen, die die Belastung von Fehlern im Laufe der Zeit verändern können, noch berücksichtigt es die verschiedenen Gesteinsarten in dieser Region, Pablo Gonzalez, Geophysiker an der Universität von Liverpool in England , der nicht Teil der Studie war, sagte National Geographic.

Stein sagte, seit die Studie am 14. Juli im Journal Bulletin der Seismological Society of America veröffentlicht wurde, habe er mit einer Reihe von Kollegen gesprochen, die auf Probleme mit dem Modell hingewiesen haben. Viele dieser Probleme werden in den ergänzenden Daten der Studie angesprochen, aber dennoch können Modelle reale Situationen niemals vollständig nachahmen.

"Ich denke, dass das, was wir sagen, spekulativ und ungewiss ist, und wir erkennen das an und wir verstehen das", sagte Stein. "Aber die Kehrseite dieser Münze ist, dass die Konsequenzen davon so wichtig sind, dass wir versuchen sollten, sie abzuschätzen, und dies sollte eine Diskussion darüber beginnen, was wir in unsere Modelle für das Auftreten von Erdbeben aufnehmen sollten."