De mega-aardbeving die centraal Chili op 27 februari 2010 trof, vulde een "seismische gat" op dat ontstaan was na de mega-aardbeving in 1960. Eigenlijk kwam deze aardbeving dan ook niet echt als een verrassing.

Dit heeft alles te maken met de wijze waarop tektonische platen ten opzichte van elkaar bewegen. Vaak hoor je dat tektonische platen ten opzichte van elkaar bewegen met snelheden van enkele millimeter tot tientallen centimeter per jaar. Zo duikt ter hoogte van Chili de Nasca Plaat met een snelheid van 8 tot 10 cm per jaar onder de Zuid-Amerikaanse Plaat (zie figuur). Maar wat betekent dit eigenlijk? Deze 'snelheid' moet je zeker niet letterlijk nemen. De Nasca Plaat schuift elk jaar geen 8 cm onder Zuid-Amerika. Verre van! Deze 'snelheid' is een gemiddelde waarde over meerdere miljoenen jaren, eigenlijk sinds de huidige plaattektonische context actief was, een kleine 200 miljoen jaar geleden.

De werkelijke beweging ter hoogte van de plaatranden gebeurt met 'horten en stoten', met andere woorden door een opeenstapeling van aardbevingen. En om deze gemiddelde snelheid te halen over gans het breuksysteem dat de contactzone tussen twee platen uitmaakt, moet deze opeenstapeling van aardbevingen grotendeels gelijkmatig verdeeld zijn over gans het breuksysteem. Maar bij een individuele aardbeving wordt slecht een deel van het breuksysteem opengescheurd. Bij de Chili-aardbeving van 27 februari 2010 - met een magnitude 8,8 - is een scheur ontstaan over een lengte van meerdere honderden kilometers, een diepte van meerdere tientallen kilometers (tot aan het aardoppervlak), waarover zich een verplaatsing heeft voorgedaan van enkele meters tot een tiental meters (dus heel wat meer dan de 8 à 10 cm/jaar). De magnitude van een aardbeving - ook wel de momentmagnitude genoemd - staat rechtstreeks in relatie met de grootte van het gescheurde breuksegment en de omvang van de verplaatsing.

Bekijken we de plaatrand tussen de Nasca en de Zuid-Amerikaanse Platen ter hoogte van Chili (zie figuur), dan zien we dat er in de 20ste eeuw twee mega-aardbevingen delen van het breuksysteem ontlast hebben: de 1906 aardbeving die het segment ten noorden van Constitucion ontlast heeft en de 1960 aardbeving die het segment ten zuiden van Concepcion ontlast heeft. Deze laatste aardbeving (22 mei 1960) - met een magnitude van 9,5 - is de zwaarste aardbeving die ooit instrumenteel is opgemeten. Tussen beide segmenten zat een "seismisch gat" ("seismic gap"). De laatste maal dat dit segment - het Concepcion-Constitucionsegment - ontlast werd, was op 20 februari 1835 toen een aardbeving met magnitude van ongeveer 8,5 het gebied trof. Deze aardbeving is ontsterfelijk geworden omwille van Darwin (zie "Wat had Darwin met aardbevingen?").

Uit de verdeling van de naschokken van de aardbeving van 27 februari 2010 (zie figuur) wordt zo stilletjes aan de omvang van het verschoven breuksegment duidelijk. Opvallend is dat dit segment zo goed als overeenkomt met het segment dat in 1835 is verschoven en het "seismische gat" tussen de verschoven segmenten van 1906 en 1960 opvult. Eigenlijk betekent dit dat ter hoogte van Centraal Chili een seismische cyclus is afgesloten; alle segmenten zijn nu ontlast. Een nieuwe seismische cyclus kan aanvatten.

Het ontdekken van dergelijke "seismische gaten" is in aardbevingsgeologie dan ook letterlijk van levensbelang om het toekomstige aardbevingsrisico correct te kunnen inschatten. Zo kennen we verschillende voorbeelden van dergelijke "seismische gaten". Een van de meest beruchte "seismische gaten" vinden we bijvoorbeeld voor de kusten van Vancouver en Seatle langsheen de noordwestkust van de Verenigde Staten en Canada. Dit is de zogenaamde Cascadia subductiezone - waar de Juan de Fuca Plaat onder de Noord-Amerikaanse Plaat wegduikt. De laatste mega-aardbeving - met een geschatte magnitude van ongeveer 9 - deed zich voor in 1700. Sindsdien bouwt dit breuksegment spanning op. Het risico op een plotse ontlading - een mega-aardbeving dus - is dan ook niet verwaarloosbaar.

Op dit Google Earth beeld is de zwerm van naschokken weergegeven (gele en oranje bollen) die zich heeft voorgedaan tot 24 uur na de hoofdaardbeving (met een magnitude van 8,8 = grote gele bol in het midden van de zwerm). De verspreiding van de naschokken bakent het breuksegment af dat bij de hoofdaarbeving is verschoven. De dikke witte lijn geeft de plaatrand weer waar de Nasca Plaat onder de Zuid-Amerikaanse Plaat wegduikt met een gemiddelde snelheid van 8 cm/jaar. De groene stippellijnen geven de segmenten aan die verschoven zijn bij de aardbeving van 1906 (noordelijk segment) en 1960 (zuidelijk segment). De gele pijl geeft ongeveer het segment weer dat moet verschoven zijn bij de aardbeving van 1835 (uit de beschrijvingen van Darwin). Dit segment komt opmerkelijk overeen met het segment dat op 27 februari 2010 is ontlast. Het "seismische gat" is dus blijkbaar gedicht.

Bijhorend artikel:

Campos et al. 2002. A seismological study of the 1835 seismic gap in south-central Chile. Physics of the Earth and Planetary Interiors 132, 177-195. (doi:10.1016/S0031-9201(02)00051-1)