Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Aardwetenschappers komen met een nieuwe theorie over waarom er voor de kust van Portugal soms (zeer) zware aardbevingen plaatsvinden.
Op 1 november 1755 werd Lissabon getroffen door een zeer zware aardbeving. Veel kaarsen die waren aangestoken voor Allerheiligen vielen om, waardoor een groot deel van de stad in vlammen opging. Tegelijkertijd werden Portugal en Spanje geteisterd door tot wel 20 meter hoge tsunamigolven en zelfs in het Caribisch gebied en Canada werden 3 meter hoge golven waargenomen. Tienduizenden mensen kwamen om het leven en zo’n 85 procent van de gebouwen in Lissabon was verwoest. Wetenschappers hebben later berekend dat de aardbeving waarschijnlijk een magnitude van 8,7 had, de zwaarste ooit in Europa.
Vreemd genoeg vond de aardbeving plaats op een plek zonder subductiezones, regio’s waar een aardplaat onder een andere aardplaat schuift en waar de zwaarste aardbevingen plaatsvinden. Toch wordt de kust van Portugal wel vaker getroffen door zware aardbevingen. De laatste vond plaats in 1969 en had een magnitude van 7,9. Wat veroorzaakt dit natuurgeweld? Een studie in Nature Geoscience komt nu met een mogelijke verklaring.
Lees ook:
- Opwarming van de aarde veroorzaakt mogelijk aardbevingen in de Alpen
- Dit zijn de vijf zwaarste aardbevingen ooit gemeten
200 kilometer grote druppel
Eerdere onderzoeken hadden al aangetoond dat het centrum van de aardbevingen iets ten zuidwesten van Portugal lag, in de Atlantische Oceaan. Op die plek duwen twee aardplaten tegen elkaar: de Afrikaanse en de Euraziatische.
Een team van aardwetenschappers, waaronder Wouter Schellart van de Vrije Universiteit Amsterdam, heeft met seismische metingen een soort 3D-beeld gemaakt van de ondergrond in dat gebied. Deze techniek werkt op een vergelijkbare manier als echo’s in het ziekenhuis, waarmee bijvoorbeeld een baby in de baarmoeder zichtbaar wordt. Zo zagen ze niet alleen structuren in de aardkorst, maar ook in een deel van de stroperige aardmantel daaronder.
“We ontdekten een grote druipstructuur, een 200 kilometer grote druppel van mantelmateriaal die dieper de aarde inzakt”, zegt Schellart tegen KIJK. “Dit soort structuren zijn eerder onder continenten ontdekt, maar nog nooit onder de oceaan.”
Zinken
Om erachter te komen hoe de druipstructuur is ontstaan, maakten de onderzoekers vervolgens computersimulaties van de ondergrond van het gebied. Daarmee brachten ze mogelijke bewegingen en stromingen in de mantel en korst in kaart.
De twee aardplaten die tegen elkaar aan duwen, persen het gesteente in de grensregio samen. Volgens de simulatie werd de druk op een gegeven moment zo hoog dat het stroperige mantelgesteente ergens naar moest uitwijken. Dat kon niet zijwaarts, niet omhoog (het gesteente is daarvoor te zwaar), dus bewoog het omlaag. Daardoor ontstond een zinkende druppel van mantelmateriaal.
De bovenliggende aardkorst is niet stroperig. Die druipt daardoor niet naar beneden, maar breekt. De onderzoekers voorspellen dat zo een grote breuk is ontstaan die verantwoordelijk is voor de zware aardbevingen. (Breuken in de aardkorst bouwen vaak spanning op die in één keer kan vrijkomen in de vorm van een aardbeving.)
Deze breuk kan tsunami’s veroorzaken
Hoewel deze breuk nog niet is geobserveerd, zijn de onderzoekers vrij zeker van hun zaak. De oriëntatie en grootte ervan zouden namelijk overeenkomen met die van de aardbevingen uit 1755 en 1969. “Bovendien ligt de voorspelde breuk op dezelfde plek als het epicentrum van de beving van 1969”, zegt Schellart. “Daarnaast komt de locatie overeen met eerdere grove schattingen van de locatie van de aardbeving van 1755, gemaakt door andere onderzoekers.”
Op de grensregio tussen de twee aardplaten zijn wel meer breuken die soms aardbevingen produceren, maar die zijn minder zwaar. Bovendien beweegt de zeebodem daar horizontaal langs elkaar. Aardbevingen die daardoor ontstaan veroorzaken geen tsunami’s, daarvoor moet de zeebodem omhoog en omlaag bewegen. Bij de breuk die de onderzoekers voorspellen, gebeurt dat wel.
Nieuwe Ring van Vuur
De onderzoekers hebben met de computersimulatie ook gekeken hoe de druppel zich in de toekomst mogelijk zal gedragen. Waar de druipstructuur nu nog naar beneden wordt geduwd door de twee botsende aardplaten, zal hij over 20 tot 30 miljoen jaar zo groot zijn dat hij ook door zijn eigen zwaartekracht zal zinken. Op een gegeven moment zal hij ook de rest van de aardplaat langzaam meetrekken in zijn ondergang.
Als dat gebeurt, zal er een nieuwe subductiezone ontstaan. “En dan zullen in dit gebied vaker zwaardere aardbevingen plaatsvinden en zelfs vulkanen vormen”, zegt Schellart. De Ring van Vuur, een hoefijzervormig gebied rond de Grote Oceaan, heeft bijvoorbeeld ook veel van die subductiezones en staat bekend om zijn aardbevingen en vulkaanuitbarstingen. Maar het zal nog tientallen miljoenen jaren duren voordat Europa ook zo’n vuurring heeft. “We hoeven ons daar voorlopig nog niet druk om te maken.”
Bronnen: Nature Geoscience, Science