Source text - Catalan
Copyright: Universitat Autònoma de Barcelona
L'àrea d'influència dels terratrèmols podria ser molt més àmplia del que es creu
Álvaro Corral, investigador de la UAB, estudia la relació d'ocurrència dels terratrèmols en el temps i l'espai aplicant mètodes de física estadística i ha arribat a la conclusió que l'àrea d'influència dels sismes possiblement és més gran del que es pensava fins ara.
Álvaro Corral, investigador Ramón y Cajal del Departament de Física de la UAB, estudia la relació d'ocurrència dels terratrèmols en el temps i l'espai (és a dir, els "salts" entre un terratrèmol inicial i un altre provocat més tard i en un altre indret) aplicant mètodes de física estadística. Analitzant les dades sobre la distància entre terratrèmols consecutius, ha arribat a la conclusió que l'àrea d'influència dels sismes possiblement és més gran del que es pensava fins ara. El resultat d'aquest treball ha estat publicat a Physical Review Letters.
Segons l'investigador, aquest treball pot ser un primer pas per donar suport a la idea del long range triggering, la inducció de terratrèmols a llarga distància. Normalment es creia que la influència d'un terratrèmol es restringia a la zona de ruptura creada per ell mateix a una falla, però actualment es sospita que un terratrèmol pot provocar d'altres a distàncies molt més grans, fins i tot als extrems oposats de les plaques tectòniques on es produeixen.
La difusió de l'ocurrència de terratrèmols és, en principi, semblant a l'expansió d'una gota de tinta a l'aigua. En el cas de la gota de tinta (l'estudiat tradicionalment per la física estadística), una molècula de tinta va xocant amb les molècules d'aigua en uns certs instants i posicions; en l'altre cas, una sèrie de terratrèmols van apareixent al temps i a l'espai. Però, en realitat, les característiques en cada cas són qualitativament molt diferents.
L'expansió de les molècules de tinta respon a una escala característica, la del xoc d'aquestes molècules amb les d'aigua (és a dir, sempre xoquen després de viatjar unes distàncies i uns temps més o menys fixats); en canvi, els terratrèmols tenen un procés anòmal de difusió i no responen a un comportament tan regular: la distància entre un terratrèmol i el següent pot ser arbitràriament més gran o més petita que en altres casos anteriors. No segueixen, en fi, cap escala característica.
Les dades observades fan pensar que el límit de la influència dels terratrèmols pot estar molt més lluny de l'epicentre del que es pensava. Resulta difícil establir aquest límit perquè, a partir dels 200 kilòmetres de distància, la influència d'un terratrèmol es confon amb el que es coneix com "sismicitat de fons", l'ocurrència d'altres terratrèmols independents. En opinió de Corral, aquest inconvenient es podrà superar amb l'aplicació de tècniques d'anàlisi més sofisticades.
Models a escala
L'investigador ha observat, a més, que la producció de terratrèmols en una regió determinada, com és el cas de Califòrnia, es pot aplicar a tot el conjunt del planeta. Dit d'una altra manera, l'ocurrència espacio-temporal de terratrèmols a Califòrnia constitueix un model a escala del que passa a tot el món. Així doncs, observant aquesta regió, tenim una versió reduïda de tot el món. Això és una prova de l'estranya natura fractal de la sismicitat, és a dir, que manté la seva forma a diferents escales.
Els resultats d'aquesta recerca demostren també que la difusió dels terratrèmols no depèn de la seva magnitud, és a dir, que es difonen igual els petits i els grans. Per tant, els terratrèmols petits (molt més abundants) són el millor model per a l'ocurrència dels grans. Aquesta independència de la magnitud resulta certament anti-intuïtiva, i l'investigador no pot donar pel moment cap explicació d'aquest fenomen. | Translation - English
Copyright: Universitat Autònoma de Barcelona
The area of influence of earthquakes could be larger than is currently thought
Dr Álvaro Corral, a UAB researcher, studies the relationships between the time and place of earthquake occurrences using statistical physics methods and has concluded that the area of influence of earthquakes, in terms of triggering more earthquakes, could be larger than was thought until now.
Dr Álvaro Corral, a Ramón y Cajal researcher for the UAB Department of Physics, studies the relationships between the time and place of earthquake occurrences (ie, the jumps between an initial earthquake and another earthquake at a later time in another place) using statistical physics methods. By analysing data on the distance between consecutive earthquakes, Dr Corral has concluded that the area of influence of seismic activity could be larger than was thought until now. The result of his work has been published in Physical Review Letters.
According to Corral, this work could lead to support for the idea of long-range earthquake triggering. It has always been thought that the influence of an earthquake was restricted to the rupture zone created by the earthquake at a geological fault, but the researchers now suspect that an earthquake may produce "aftershocks" much further afield, even on the opposite side of a tectonic plate to a main shock.
The diffusion of earthquake occurrences could be like a drop of ink in water. When the ink drop is added (the type of problem usually studied in statistical physics), an ink molecule collides with the water molecules at certain moments and in certain positions; similarly, a series of earthquakes are said to appear in time and in space. However, the reality is that the characteristics of these two cases are very different.
The expansion of the ink molecules occurs on a characteristic scale: that of the ink molecules colliding with water molecules (ie, they always collide after moving a relatively set distance in a relatively set amount of time). Yet earthquakes do not spread in such a normal, regular way. The distance between one earthquake and the subsequent earthquake can be larger or smaller than in previous cases, and the variation seems to be completely arbitrary. There is no characteristic scale.
The data observed seem to imply that the boundary for the influence of earthquakes could be much further away from the epicentre than was previously thought. It is difficult to calculate this boundary, since beyond a distance of 200 kilometres, the influence of an earthquake is hard to distinguish from "background seismicity", that is, the occurrence of other, unrelated earthquakes. Dr Corral believes that more sophisticated analysis techniques could be used to overcome this problem.
Scale models
The researcher has also observed that the earthquake occurrences in a certain region, such as California, could be extrapolated to the whole planet. In other words, the spatiotemporal occurrence of earthquakes in California is a scale model of what happens in the whole world. By observing this region, therefore, we are seeing a smaller version of the whole world. This shows the strange, fractal nature of seismicity, that is, that it maintains its form irrespective of its scale.
The results of this research also show that the diffusion of earthquakes does not depend on their size: small and large earthquakes spread in the same way. Therefore, small earthquakes, which are much more frequent, are the best model to use for the occurrence of larger earthquakes. This magnitude independence is anti-intuitive, and the researcher cannot yet offer any explanation for the phenomenon.
|
