menos claro é se os três terremotos de magnitude 7 nos últimos 80 dias fazem parte de uma reação em cadeia. A sequência, no entanto, deixou algumas falhas mais próximas da falha, então mais choques são possíveis.
Por Shinji Toda, Ph. D., IRIDeS, Universidade de Tohoku, Sendai, Japão e Ross, S. Stein, Ph. D., Tremor, Inc.
Citação: Toda, S., Stein, R., 2021, recentes grandes terremotos no Japão são tremores secundários do terremoto de Tohoku de 2011, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.175
três grandes terremotos atingiram Sendai e Fukushima, no Japão, nos últimos três meses. Os dois primeiros, ambos magnitude-7,1, ocorreram em 13 de fevereiro e 20 de Março. O mais recente, uma magnitude-6,9, ocorreu em 1º de Maio. Os três terremotos atingiram 100 quilômetros um do outro e foram fortes o suficiente para chocalhar os principais centros populacionais do Norte de Honshu, a principal ilha do Japão. Estes foram apenas alguns dos milhares de terremotos que atingiram a região na última década — desde o Grande Terremoto de Tohoku.
o impacto maciço e de longa duração do terremoto de Tohoku
a extensão em que o 2011 magnitude-9.O terremoto de 0 Tohoku mudou a paisagem sísmica em todo o norte de Honshu e a trincheira do Japão é verdadeiramente surpreendente. As áreas costeiras e offshore mostram uma taxa de terremoto muito maior durante os 10 anos seguintes ao evento Tohoku do que os 10 anos anteriores. Isso pode ser visto comparando a área ao redor de cada epicentro no painel direito com as mesmas áreas no painel esquerdo abaixo. Ainda hoje, a taxa de terremotos está bem acima do nível anterior a 2011.
quando se traça o número cumulativo de terremotos com o tempo (abaixo), um salto imediato e a decadência ‘Omori’ são vistos como típicos de tremores secundários. Omori decay é nomeado após seu descobridor em 1894, Fusakichi Omori. Imediatamente após o terremoto de Tohoku, que atingiu 62 milhas (100 quilômetros) a leste dos recentes choques de magnitude 7, a taxa de sismicidade de magnitude-3,0 e terremotos maiores saltaram em mais de um fator de 100. Em fevereiro de 2021, quando ocorreu o primeiro desta última série, ainda era cinco vezes maior do que antes do terremoto de Tohoku. Durante os 90 anos antes do terremoto de Tohoku, a taxa de magnitude-6,8 e choques maiores dentro da caixa acima foi de 0,58 Por ano; na década desde o choque de Tohoku, tem sido 2.04 por ano (3,5 vezes maior), e durante o curto período desde 13 de fevereiro, foi 13,5 por ano (outro 6,5 vezes maior).
em nosso julgamento, esses aumentos na taxa de terremotos são causados pela transferência de estresse’ Coulomb ‘ do evento magnitude-9.0, que aproximou as falhas circundantes da falha (Toda et al., 2011). A teoria da mudança de tensão de Coulomb assume que descompactar uma falha ou aumentar sua tensão de cisalhamento — ou ambas — promove falha de falha; apertá-la ou diminuir a tensão de cisalhamento inibe a falha. Estudos descobriram que isso pode explicar muitas características de tremores secundários e tremores principais progressivos (por exemplo, Harris, 1998; Stein, 1999).
os três terremotos recentes caíram dominós?Então, se a magnitude-9 promoveu os recentes terremotos de magnitude 7, eles se promoveram em uma reação em cadeia? Aqui, as observações se tornam mais enigmáticas. Quando olhamos como a sismicidade nas proximidades do futuro terremoto de 20 de março e 1º de Maio respondeu ao evento de 13 de fevereiro, não vemos nada, como mostrado abaixo (as curvas azul e vermelha não mostram mudanças no momento do evento de 13 de fevereiro). Mas após o evento de 20 de março, houve uma explosão de sismicidade de três dias no local do futuro Evento de 1º de maio, embora tenha retornado rapidamente ao normal (curva preta no momento do evento de 20 de Março).
a resposta da sismicidade no futuro local de 1º de maio ao evento de 20 de Março é consistente com um aumento de estresse calculado (em cerca de 0,25 barras). Para referência, colocamos cerca de 7 barras de pressão em nossos pneus de bicicleta, portanto, enquanto 0,25 barras é pequeno, estudos mostram que os terremotos respondem a tensões de cerca de 0,10 barras ou mais. A ausência de uma mudança na sismicidade após o terremoto de 13 de fevereiro, no entanto, nos surpreende porque calculamos que o terremoto aumentou o estresse de Coulomb em falhas perto do evento de 1º de maio (cerca de 0.30 barras) e aumentou ligeiramente o estresse sobre as falhas perto do evento de 20 de Março (em cerca de 0,05 barras). Portanto, esperaríamos um aumento de sismicidade no local de 1º de Maio e, possivelmente, em ambos os locais.
podemos visualizar as mudanças de estresse calculadas com bolas de praia, conforme mostrado abaixo (Toda E Stein, 2020). “Bolas de praia” — tecnicamente chamadas de” mecanismos focais ” — são uma representação visual da orientação e sensação de deslizamento em falhas ativas. Na figura abaixo, uma bola de praia vermelha significa que uma falha específica foi trazida para mais perto do fracasso em nosso cálculo como resultado de um terremoto; uma bola de praia azul significa que a falha foi inibida. Cada painel na figura mostra essa transferência de estresse de um determinado evento.
elementos de uma reação em cadeia
podemos afirmar com confiança que todos os três eventos de magnitude 7 são tremores secundários do magnitide-9 de 2011.0 terremoto de Tohoku. Sua sequência de aftershock está longe de terminar, e eventos mais grandes podem ocorrer, embora provavelmente não na taxa que vimos nos últimos 80 dias, o que é sem precedentes.
o choque de 13 de fevereiro promoveu ligeiramente o local do Choque de 20 de março, mas não houve aumento de sismicidade detectável. Assim, a proximidade do segundo choque no espaço e no tempo com o primeiro poderia ter sido coincidência, ou podemos ter perdido sua resposta porque a detectabilidade de pequenos terremotos no mar é limitada. Mas há uma clara resposta de sismicidade do segundo evento para o terceiro, consistente com seu grande aumento de estresse calculado. Então, o disparo do terceiro terremoto pelo segundo parece claro.
o painel inferior da última figura mostra que muitas bolas de praia vermelhas permanecem, particularmente a nordeste do evento de 1º de Maio. Assim, mesmo que o terceiro evento fosse menor do que seus antecessores, e mesmo que a taxa de terremoto nesta sequência seja extremamente alta, talvez não tenhamos visto o fim dessa sequência extraordinária.
agradecimentos. Somos gratos à JMA (Agência Meteorológica do Japão) e ao NIED (Instituto Nacional de pesquisa em Ciências da terra e resiliência a desastres) pelos dados usados neste estudo.Hardebeck, Jeanne L., Julie J. Nazareth, and Egill Hauksson (1998), the static stress change triggering model: Constraints from two southern California aftershock sequences, J. Geofys. Res. 103, doi: 10.1029/98JB00573.Harris, Ruth A. (1998), Introdução à seção especial: gatilhos de estresse, sombras de estresse e implicações para o risco sísmico, J. Geophys. Res., 103, 24347-24358, doi: 10.1029 / 98JB01576.
Stein, Ross, S. (1999), O papel do estresse de transferência no terremoto de ocorrência, Natureza, 402, 605-609, doi.org/10.1038/45144
Toda, Shinji, Ross, S. Stein, e Jian Lin (2011), Generalizada sismicidade excitação pela região central do Japão, após o de 2011, M=9.0 terremoto e a sua interpretação por Coulomb estresse transferência, Geophys. Res. Lett. 38, doi:10.1029 / 2011GL047834.
Toda, Shinji e Ross S. Stein (2020), interação de estresse de longo e curto prazo da sequência Ridgecrest de 2019 e previsões de terremoto baseadas em Coulomb, Touro. Sismol. Soc. Eu tenho., 110, 1765-1780, dois: 10.1785/0120200169