Rare, Z-formede feil kan utløse et stort jordskjelv på Californias San Andreas-feil

Det er umulig å vite når San Andreas-feilen vil utbryte med sitt neste store jordskjelv - en temblor som kan påvirke de nesten 13 millioner menneskene som bor i Los Angeles-metroområdet - men det ser ut til at to andre feil i nærheten kan ha noe å si i det saken.

San Andreas-feilen er en del av en gigantisk "Z" av feil; toppen av "Z" består av Ridgecrest Fault, midten er Garlock Fault og bunnen er den sørlige delen av den berømte San Andreas. Hvis "top-of-the-Z" Ridgecrest Fault skulle ha et virkelig stort jordskjelv (minst en styrke på 7,5), kan det utløse et jordskjelv på "midt-i-Z-Garlock-feilen", som i sving, kan forårsake et massivt jordskjelv langs "bunnen av Z-San", viser en ny studie.

Disse påfølgende jordskjelv ville ikke nødvendigvis skje på en gang, men over en periode (kanskje til og med tiår) etter hvert som stress bygger seg opp og blir overført fra en feil til den neste, sa studiens medforfatter Ross Stein, geofysiker og grunnlegger og administrerende direktør i Temblor, Inc., et selskap som modellerer og vurderer jordskjelvrisiko.

I slekt: På bilder: Det store jordskjelvet i San Francisco

"Det vi beskriver er ikke sannsynlig, og det er en slags reaksjon på jordskjelvkjeden," fortalte Stein. "Men det vi har lært de siste fire månedene, er kjedereaksjoner som virkelig skjer i naturen. Og hvis vi er uforberedte, som vi var i COVID, har de enorme konsekvenser."

Det er så mange feil (og jordskjelv) i California fordi det er der Pacific Plate kverner mot den nordamerikanske tektoniske platen. San Andreas-feilen, som slanger omtrent 800 kilometer fra Saltonhavet til Mendocino-kysten, er imidlertid beryktet fordi det forårsaket det dødeligste jordskjelvet i landets historie; jordskjelvet i San Francisco med en styrke på 7,8 og drepte anslagsvis 3000 mennesker.

Den nye analysen av denne mulige "jordskjelvkjedereaksjonen" antyder at en annen stor San Andreas-rumler nær Los Angeles nå er 3,5 til 5 ganger mer sannsynlig enn forskere tidligere trodde, takket være Ridgecrest skjelvene..

Garlock-feilen er relativt stille; det har ikke gitt ut et betydelig jordskjelv på rundt 500 år. Men hvis Garlock-feilen brister innen 45 mil (45 km) fra krysset med San Andreas-feilen, kan det øke sannsynligheten for et San Andreas-skjelv mot sørøst - den såkalte Mojave-delen - med en faktor på rundt 150 , Stein og studerer medforfatter Shinji Toda, professor i naturkatastrofeforskning som spesialiserer seg i seismologi ved Tohoku University i Japan, skrev på Temblor-bloggen.

"Vi estimerer dermed netto sjansen for et stort jordskjelv i San Andreas de neste 12 månedene til å være 1,15%, eller 1 sjanse i 87," skrev de i innlegget.

Et slikt jordskjelv kan være katastrofalt. Var et jordskjelv med en styrke på 7,8 som rammet den sørlige San Andreas-feilen, kan det føre til mer enn 1 800 dødsfall, 50 000 skader og 200 milliarder dollar i skade og andre tap, ifølge en rapport fra 2008 fra U.S. Geological Survey.

Utløst av et jordskjelv

Det var Ridgecrest jordskjelv i 2019 som førte til denne etterforskningen, sa Stein. Ridgecrest har hatt fire store jordskjelv (og mange mindre) de siste to årene: en styrke på 6,4 og en styrke på 7,1 i juli 2019, og en styrke på 5,8 og en styrke på 5,5 i juni 2020.

"Ridgecrest var en ydmyk opplevelse," fortalte Stein. "Jeg tror noen ville ha fortalt deg at gitt en så godt kartlagt California er det, at enhver feil som kan [frigjøre] en 7.1 ville vært kjent. Og det var ukjent."

Jordskjelvene i 2019 langs Ridgecrest la til stress langs Garlock Fault, ifølge informasjon hentet fra satellittdata, sa Stein.

I slekt: På bilder: Jordskjelv med en styrke på 6,0 rister Nord-California

Det viser seg at Ridgecrest-området ikke er fremmed for store jordskjelv. I løpet av de siste 150 årene har Ridgecrest-området (et område innenfor 90 miles, eller 150 km, av feilen) opplevd fire jordskjelv som registrerte en styrke på 7 eller høyere: Jordskjelvet minst 7,6 som rammet Owens Valley i 1872; størrelsesorden-7,3 i Kern County i 1952; størrelsesorden-7,3 som rammet Landers i 1992; og størrelsesorden 7.1 som rystet Hector i 1999. Alle disse jordskjelvene la stress til Ridgecrest-feilen, noe som betyr at selv om de ikke direkte forårsaket Ridgecrest-jordskjelvene i 2019, sannsynligvis de fremmet dem, sa Stein.

Imidlertid skjer ikke områdets store jordskjelv som urverk, så det er utfordrende å vite når den neste kraftige kan komme til å treffe, bemerket Stein. Så for å spå når det neste store jordskjelvet måtte ramme, utviklet Stein og Toda en ny prognosemetode. (For å være tydelig, er en prognose ikke den samme som en prediksjon, fordi det er umulig å forutsi jordskjelv. I stedet ser prognoser på sannsynligheten, eller sjansen for at et jordskjelv av en viss størrelse kan skje på et gitt sted og tidsperiode.)

Denne maskinlæringsmodellen så på hvordan stress ble overført av jordskjelv og brukte tidligere jordskjelv for å teste dens nøyaktighet. Faktisk viser modellen at jordskjelvene i Ridgecrest i juni 2020 passet inn i prognosen for regionen.

Modellen viste - delvis på grunn av den ekstra belastningen fra de siste jordskjelvene i Ridgecrest - at Garlock Fault har en 2,3% sjanse for å produsere et jordskjelv med en styrke på 7,7 det neste året, eller sannsynligheten for 1 av 43. Denne sjansen er 100 ganger høyere enn 0,023% sjansen gitt av Third California Earthquake Rupture Forecast (UCERF3), en prognose som er lagt ut av det sørlige California Earthquake Center og California Geological Survey og ble utgitt i 2017.

Og dette mulige jordskjelvet på 7,7 (eller til og med 7,5) langs Garlock Fault, viser modellen, kan utløse et stort jordskjelv langs Mojave-delen av San Andreas-feilen, sa Stein.

Hva bør kaliforniere gjøre?

Det er en annen måte å se på 1,15% sjansen for at San Andreas-feilen vil sprekke og utløse den store, og det er dette: Det er en sjanse på 98,85% at det ikke vil skje.

Likevel er det bra at de offentlige og offentlige politiske eksperter er klar over denne sjansen, hvor liten den er, sa Stein. Det kan også tjene som en mild påminnelse om at folk som bor i nærheten av San Andreas-feilen bør ettermontere husene sine for å gjøre dem jordskjelvklare, sette sammen jordskjelvberedskapssett og kjøpe jordskjelvforsikring, sa Stein.

I slekt: Hva bør du gjøre når et jordskjelv rammer?

"Hvis du er huseier og har vært på gjerdet om jordskjelvforsikring [fordi] det er for dyrt," husk at risikoen bare økte med en faktor 3,5 til 5, sa Stein. Det ser ikke ut til at forsikringsselskapene hever prisene på grunn av denne studien, "så du får i utgangspunktet forsikring til en enorm rabatt," sa han.

-Galleri: Det store jordskjelvet fra Alaska i 1964

-Northridge Earthquake: 20-årsjubileum i bilder

-Nye bilder av Pakistans jordskjelvøy sluppet

Andre geofysikere har påpekt at den nye studiens modell ikke står for jordens forviklinger. For eksempel inkluderer modellen ikke kompleksitetene i væskeinteraksjoner, som kan endre belastninger på feil over tid, og heller ikke faktor i de forskjellige bergartene i regionen, Pablo Gonzalez, geofysiker ved University of Liverpool i England , som ikke var en del av studien, fortalte National Geographic.

Stein sa at siden studien kom ut i tidsskriftet Bulletin of the Seismological Society of America 14. juli, har han snakket med en rekke kolleger som har påpekt problemer med modellen. Mange av disse problemene blir adressert i studiens supplerende data, sa han, men likevel kan modeller aldri etterligne situasjoner i den virkelige verden.

"Jeg føler at det vi sier er spekulativt, og det er usikkert, og vi erkjenner det og vi forstår det," sa Stein. "Men baksiden av denne mynten er [at] konsekvensene av dette er så viktige at vi skal prøve å estimere den, og dette bør starte en diskusjon om hva vi skal legge i modellene våre for jordskjelvforekomst."