Wetenschappers hebben ontdekt dat aardbevingen die plaatsvinden in de aardmantel – voorheen als “onmogelijk” of uiterst zeldzaam beschouwd – feitelijk wijdverbreid zijn over de hele wereld. Een nieuwe studie, gepubliceerd in Science op 5 februari, geeft details over hoe deze diepe trillingen plaatsvinden en waar ze het meest voorkomen. Daarmee worden lang gekoesterde aannames over de interne werking van de planeet in twijfel getrokken.
Het mysterie van mantelaardbevingen
Tientallen jaren lang geloofden geowetenschappers dat aardbevingen beperkt bleven tot de broze korst van de aarde. Men dacht dat de mantel, een halfgesmolten laag onder de korst, langzaam vervormde in plaats van barstte. Er begonnen zich echter steeds meer bewijzen op te stapelen van aardbevingen die hun oorsprong vonden op meer dan 35 kilometer onder het oppervlak – onder de Mohorovičić discontinuïteit (Moho), de grens tussen de korst en de mantel. Het was moeilijk om deze gebeurtenissen te lokaliseren, omdat ze doorgaans te diep zijn om voelbaar te zijn en de diepte van de Moho varieert.
Een nieuwe detectiemethode
Onderzoekers van Stanford University, onder leiding van Simon Klemperer en promovendus Shiqi Wang, ontwikkelden een nieuwe methode voor het identificeren van mantelaardbevingen. Ze analyseerden schuifgolven die vast kwamen te zitten in de korst of de mantel, en gebruikten deze patronen om te bepalen of een aardbeving boven of onder de Moho ontstond. Deze aanpak maakt een nauwkeuriger kartering mogelijk zonder dat nauwkeurige kennis van de korstdikte op elke locatie nodig is.
Wereldwijde verspreiding van diepe trillingen
De studie sloot subductiezones – gebieden waar tektonische platen tegen elkaar botsen en de ene onder de andere schuift, bekend om zijn diepe aardbevingen – uit om zich te concentreren op continentale mantelbevingen. Uit de bevindingen bleek dat wijdverbreide activiteiten plaatsvonden:
– Een dichte strook die zich uitstrekt van de Alpen tot aan de Himalaya, waarschijnlijk gekoppeld aan intense botsingen tussen bergen.
– Een cluster in Oost-Afrika, waar de continentale korst uit elkaar splijt (rifting).
– Extra aardbevingen onder het westen van de Verenigde Staten en Baffin Bay, Canada.
Sommige locaties, zoals de Beringzee, waren onverwacht, wat erop wijst dat mantelbevingen vaker voorkomen dan eerder werd gedacht. Geoloog Vera Schulte-Pelkum, niet betrokken bij het onderzoek, benadrukte het belang van interactieve kaartinstrumenten voor verdere analyse.
Waarom dit belangrijk is
De ontdekking van wijdverbreide mantelaardbevingen heeft grote gevolgen. Het dwingt tot een herevaluatie van hoe de mantel zich gedraagt onder stress en hoe energie vrijkomt in het binnenste van de aarde. Het begrijpen van deze diepe trillingen zou modellen van platentektoniek, mantelconvectie en zelfs de beoordeling van het gevaar van aardbevingen kunnen verfijnen.
“Wij geloven dat dit duidelijk aantoont dat er in heel veel delen van de wereld aardbevingen onder de Moho voorkomen”, aldus Klemperer, waarmee hij suggereert dat dit fenomeen “alomtegenwoordig” zou kunnen zijn.
De nieuwe detectiemethode belooft meer gedetailleerde studies van individuele mantelbevingen mogelijk te maken, waardoor mogelijk de onderliggende mechanismen die deze veroorzaken aan het licht komen. Deze doorbraak biedt een cruciaal hulpmiddel voor geowetenschappers die de mysteries die diep in onze planeet verborgen zijn, willen ontrafelen.
