Een traag op en neer golvend geluid sneed door de zonverlichte zomernacht in Homer, Alaska, de woonplaats van Kasey Aderhold. Een paar uur eerder was de sirene nog getest ten behoeve van het tsunami-alarm, maar ditmaal was het gevaar reëel.
Ruim zeshonderd kilometer verder naar het westen, voor de kust van het Alaska-schiereiland, had een aardbeving van magnitude 8,2 het gebied getroffen – de zwaarste in de VS in meer dan vijftig jaar. De beving deed zich op 28 juli om even na tien uur ’s avonds plaatselijke tijd voor en veroorzaakte aardverschuivingen op de steile berghellingen langs de Alaskaanse kust.
Gelukkig richtte de beving weinig schade aan, want hij vond ver van de bewoonde wereld plaats en veroorzaakte alleen wat meer golfslag. Maar op een andere plek zou zo’n zware aardbeving wel degelijk verwoestend kunnen zijn. Een magnitude van 8,2 is bijna de maximale kracht die voor bevingen langs de San Andreas-breuk in Californië wordt berekend.
“De ‘Big One’ waarover we het in Zuid-Californië zo vaak hebben, is een beving met zo’n kracht,” zegt Wendy Bohon, aardbevingsgeoloog aan de Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS), een cluster van onderzoekscentra die seismische gegevens in de VS vergaart, beheert en met universiteiten deelt.
De zware schok was inmiddels afgezwakt tot een lichte trilling toen hij het huis van Aderhold bereikte, een seismoloog die eveneens aan de IRIS is verbonden. Aan het plafond zag ze haar lamp van gebrandschilderd glas – die door de vorige eigenaars was achtergelaten – langzaam heen en weer slingeren, “als een pendule,” vertelt ze.
De beving dient als een krachtige herinnering aan het feit dat de aardkorst voortdurend in beweging is, maar ze bood wetenschappers ook een kans om het inwendige mechanisme van onze planeet te bestuderen. De aardschok was zó krachtig dat de seismische golven ervan in alle uithoeken van de wereld werden geregistreerd en zelfs het grondwaterpeil in Washington County, Maryland, op en neer deed schommelen.
Omdat seismische golven zich op verschillende manieren door gesteenten met verschillende temperaturen en samenstellingen voortplanten, kunnen wetenschappers deze trillingen gebruiken als planetaire röntgenstralen en zo het inwendige van de aarde in kaart brengen. Bovendien biedt de vergelijking tussen deze en eerdere bevingen onderzoekers meer inzicht in het potentieel van toekomstige aardbevingen in de regio.
“Elke aardbeving die we registreren, leert ons iets nieuws,” zegt Aderhold. “Het is altijd spannend om de meetgegevens te bekijken.”
Beverige geschiedenis
De krachtige aardschok trof de zuidkust van het Alaska-schiereiland ter hoogte van het gehucht Perryville. Het langgerekte, boogvormige schiereiland mondt uit in een lange reeks eilanden, als kralen die van een ketting rollen. Zowel deze strook land als de beving die het gebied vorige week trof, is het gevolg van een onderaardse strijd tussen twee tektonische platen of aardschollen.
In de zone waar de aardbeving plaatsvond, schuift de Pacifische Plaat met een tempo van ruim zes centimeter per jaar noordwaarts en wordt daarbij onder de lichtere en dus bovenliggende Noord-Amerikaanse Plaat geduwd. Tijdens dit langzame proces van subductie zijn lange bergketens opgestuwd en ook de vulkanen gevormd die de eilandenreeks van de Aleoeten hebben achtergelaten. Maar dit tweetal tektonische platen schuift niet soepel over elkaar heen, en bij elke verschuiving worden langs de hele subductiezone reusachtige spanningen in het gesteente opgebouwd – totdat ze een breekpunt bereiken waarop ze plotseling vrijkomen en een deel van de aardkorst abrupt doen verschuiven.
Dat proces heeft zich ook afgespeeld tijdens de aardbeving van vorige week, die zich precies op de onderaardse grens tussen de Pacifische en Noord-Amerikaanse Platen heeft voorgedaan.
De tektonische veldslag zorgt ervoor dat aardbevingen in Alaska allesbehalve een zeldzaamheid zijn. Gemiddeld registreren de seismometers van het Alaskan Earthquake Center elk kwartier een aardschok, oftewel tienduizenden per jaar.
De voorlaatste zware aardbeving in de VS vond in 1965 eveneens in Alaska plaats, toen de Rat Islands – onderdeel van de Aleoeten – werden getroffen door een schok met een kracht van 8,7. Dat gebeurde slechts een jaar nadat de regio door elkaar was geschud door een aardschok met een magnitude van 9,2, de op één na zwaarste beving die ooit op aarde is gemeten.
Seismische merkwaardigheden
De recente beving is voor wetenschappers vooral interessant omdat ze plaatsvond in een gebied dat maar enkele tientallen kilometers ten oosten van de zone ligt waar zich in 2020 twee stevige aardschokken hadden voorgedaan: een met een magnitude van 7,8 op 22 juli, en een andere met een magnitude van 7,6 op 19 oktober.
Hoewel de numerieke verschillen niet erg groot lijken, vertegenwoordigen ze een enorm onderscheid in vrijgekomen energie. Bohon gebruikt spaghetti om het verschil uit te leggen: als één spaghettisliert gelijkstaat aan de energie die bij een aardschok met een kracht van 5 vrijkomt, dan zou een aardbeving met een magnitude van 7 door 900 slierten uitgedrukt moeten worden, en een beving met een kracht van 8 zelfs door 25.000 spaghettislierten.The position of these three large events is likely no coincidence: While an earthquake may release stress in one area, it can layer on stress in nearby zones, increasing their potential for future quakes.
De locatie van de drie aardbevingen is waarschijnlijk geen toeval: hoewel bij een aardbeving in één bepaald gebied abrupt spanningen worden ontladen, kunnen ze een ander gebied juist met méér opgebouwde spanning opzadelen, waardoor het potentieel voor toekomstige bevingen in die zone toeneemt.
“Elke aardbeving maakt een andere aardbeving iets waarschijnlijker,” zegt Bohon. De recentste beving vond plaats op een afstand van veertig kilometer van een andere aardbeving met een kracht van 8,2 in november 1938. Wetenschappers bestuderen de beving van 2021 nog, maar het is goed mogelijk dat de onderaardse zone waarin deze twee bevingen ontstonden, een overlapping heeft.
Deze zone ligt direct naast een merkwaardig gebied dat de ‘Shumagin Gap’ wordt genoemd. In dit zogenaamde ‘seismische gat’ binnen de subductiezone heeft zich sinds relatief lange tijd geen enkele aardbeving voorgedaan; in de Shumagin Gap is het de hele vorige eeuw grotendeels rustig gebleven. De beving van juli 2020 brak een deel van de Shumagin Gap af, wat wetenschappers verraste omdat ze dachten dat de tektonische platen in deze regio traag langs elkaar schuiven en daardoor niet genoeg spanningen opbouwen om grote aardbevingen te veroorzaken.
De jongste aardbeving lijkt zich niet in de Shumagin Gap te hebben voorgedaan, maar ze kan wel meer inzicht bieden in de onderaardse krachten die daar een rol spelen. Wetenschappers hebben nog veel vragen over het ‘seismische gat’ en weten niet precies waarom deze zone zich zo anders gedraagt dan de rest van de Alaskaanse kustregio.
“Heeft het iets te maken met de manier waarop spanningen daar worden opgebouwd? Of met de eigenschappen van het gesteente in de Shumagin Gap?” vraagt Bohon zich af.
“Naarmate er meer aardbevingen plaatsvinden, zullen we beter kunnen uitzoeken hoe deze plaat zich in chronologische zin gedraagt,” zegt zij.
Zware bevingen, lichte golven
De abrupte ontlading van reusachtige tektonische spanningen kan nog een andere verwoestende kracht losmaken: tsunami’s. Naarmate de Pacifische Plaat onder de kust van Alaska schuift, raakt de bovenliggende Noord-Amerikaanse Plaat verkreukeld en vervormd. Maar als er langs een breuklijn een aardbeving plaatsvindt, kan een van deze plooien losschieten en springt het gesteente erboven weer terug, waarbij het oceaanwater erboven in zijn geheel omhoog wordt gestoten.
Kort na de aardbeving van 28 juli deden waarschuwingssystemen een tsunami-alarm uitgaan voor diverse regio’s van het Pacifisch gebied, waaronder de eilanden van Hawaï. Er braken meer golven dan gebruikelijk op de kusten van de regio, maar er verschenen geen torenhoge muren van zeewater aan de horizon.
De reden daarvoor was de grote diepte waarop de recente aardbeving plaatsvond, namelijk op minstens 32 kilometer onder het aardoppervlak. De grootste verschuivingen langs tektonische platen doen zich diep onder de oppervlakte voor, in de onderaardse zone waar de breuk begint, het hypocentrum. Als een zeebeving vlak onder het oppervlak plaatsvindt, veroorzaakt dat een zware verstoring van de waterkolom. Maar als ze zich op grote diepte voordoet, zoals de beving van vorige week, zijn de seismische golven afgezwakt tegen de tijd dat ze het aardoppervlak en de zee erboven bereiken.
Het risico op een tsunami is allang weer voorbij en de bevingen die de regio nog steeds opschrikken, zijn vrij zwak en zullen dat waarschijnlijk ook blijven. Volgens de Amerikaanse geologische dienst USGS (US Geological Survey) is de kans dat zich de komende week een aardschok met een magnitude van 7 of meer in dit deel van Alaska zal voordoen, minder dan vier procent.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
