Vår planets tektoniska plattor är i långsam men ständig rörelse. De gnuggas mot varandra, slits isär och krockar vilket hela tiden skapar nya jordskalv och vulkanutbrott. Regioner som ligger vid subduktionszoner, där en platta pressas in under en annan, är särskilt utsatta för kraftiga skalv som kan skapa stora skador och höga dödstal.
Färskt i minnet är jordbävningen med magnitud 9,0 i Japan som den 3 mars 2011 fick husen att skaka i flera minuter och en tsunami att vräka in över ostkusten.
Den flera meter höga väggen av vatten vällde in över de japanska kuststäderna och översvämmade kärnkraftverket Fukushima med spridning av radioaktiva föroreningar som följd. 28 000 människor uppskattas ha omkommit i samband med jordbävningen, tsunamin och dess efterskalv.
Lutningen viktig
Superkraftiga jordskalv, med magnituden 8,5 eller mer, är relativt ovanliga. Gemensamt för dem är att de sker längs en stor plattgräns, där en platta trycks in under en annan.
Nu visar en ny studie av forskare vid University of Oregon att själva kurvationen och lutningen i förkastningen spelar en nyckelroll för hur kraftig jordbävningen blir.
Om en oceanplatta trycker sig in under en kontinentalplatta med svag lutning, möjliggör det för oceanplattan att glida mycket långt in under kontinentalplattan innan sammanhakningen av dem slutligen brister.
Därmed blir också friktionsytan större och mer elastisk energi hinner bildas vilket ger en kraftigare jordbävning under en större yta.
– Det kan påverka hur stor del av subduktionszonen som kan röra sig i en och samma jordbävning, förklarar seismologen Reynir Bödvarsson.
Stor kartläggning
I studien har forskarna kartlagt var de historiskt kraftigaste skalven skett och sett hur deras teori sammanfallit med dessa.
– Forskare har länge tänkt att vissa förkastningsområden står emot längre än andra, och när de väl ger med sig bidrar det till en kraftig jordbävning. Men anledningen till varför de stått emot längre har debatterats. Så jag tittade på förändringarna i lutning vid de stora subduktionszonerna i världen, säger Quentin Bletery, huvudförfattare för studien.
Enligt honom är sannolikheten för att lutningen och kurvaturen påverkar kraften i jordbävningen 99 procent.
– Stora jordbävningar kan inte hända var som helst.
Inte förberedda
Han anser att upptäckten nu kan bidra till att peka ut de platser i världen där ett jättekraftigt skalv kan ske. Samt stärka tidigare teorier om redan utpekade områden.
Ett exempel är subduktionszonen i Stilla havet, parallellt med Kaskadbergen, som sträcker sig från norra Kalifornien och vidare upp i Kanada.
Där trycker plattan Juan de fuca sig in under den nordamerikanska plattan och orsakade år 1700 en jordbävning med magnitud 9,0. Om, eller kanske snarare när, nästa så kallade mega-thrust-jordbävning sker kan den enligt Bletery ske över en yta på hela 1 000 kilometer.
Jämfört med Japan, som har väl utvecklade strategier för att hantera samt varna befolkningen vid jordbävningar och efterföljande tsunamis, lämnar USA:s och andra länders förberedelse för ett jätteskalv mycket att önska, anser han.
– Men det handlar också om pengar. Japan har råd och i USA borde man verkligen göra mer. Men exempelvis Indonesien befinner sig i en annan situation.