Projektbeschreibung
Erkenntnisse zu den tödlichsten seismischen Prozessen
Subduktionszonen sind plattentektonische Grenzen, an denen zwei Platten zusammentreffen, wobei sich eine Platte unter die andere schiebt. Da dieses Phänomen die verheerendsten Erdbeben und Tsunamis auf dem Planeten verursacht, treten in diesen Zonen die zerstörerischsten Georisiken auf. Die besondere Rolle der Subduktionsplatte bei der Auslösung dieser Prozesse bleibt jedoch unerforscht. Das EU-finanzierte Projekt DEEP-trigger zielt darauf ab, die Mechanismen der aseismischen Plattendeformation bei der Auslösung von Erdbeben zu untersuchen und mögliche Vorstufen unterschiedlicher Tiefe, Dauer und Amplitude zu untersuchen. In-situ-Beobachtungen werden in Südperu und Zentralchile durchgeführt. Die Forschenden werden maschinelles Lernen nutzen, um vorhandene reichhaltige geophysikalische Daten aus Südamerika, Japan und Sumatra zu systematisieren sowie verborgene Zusammenhänge zwischen seismischen Prozessen in den meisten gefährdeten Gebieten aufzudecken.
Ziel
Subduction zones host the world’s largest earthquakes and tsunamis. Understanding how such earthquakes initiate and interact is a first-order challenge in earth sciences. A puzzling and unexplained observation is that megathrust earthquakes seem to be clustering at the scale of the plate boundary. This suggests that the subducting slab plays an important role, albeit downplayed, in the triggering of megathrust earthquakes.
I propose to study subduction zones recently affected by megathrust events or earthquakes sequences, with an enlarged perspective, considering the mechanisms of deformation in the larger subduction system, including the slab, and their potential role in pushing the megathrust to failure:
- At the scale of the seismic asperity, how aseismic slip can trigger earthquakes and how this triggering depends on depth, duration, migration, periodicity, and amplitude will be examined, notably by integrating new observations of small, short or long-lived slow slip events.
- At the scale of the subduction zone, how distant changes transfer into large-scale deformation, potentially initiate slow slip and eventual rupture on the plate interface will be analyzed. The role of metamorphic fluids in the softening of the mantle surrounding the slab, which may contribute to distant triggering of earthquakes, and recently observed deep-shallow interactions will be explored.
Multi-scale observations of deformation and seismicity will be extracted from the great amount of geophysical data available in South America, Japan and Sumatra, complemented by in-situ GPS monitoring at a promising area in south Peru. Machine Learning will serve to systematize these complementary observables, to characterize how their empirical relationships evolve with time and space, and to isolate the key processes hidden in these large datasets. Physical mechanisms driving the plate interface destabilization will be explored through mechanical and fluid modeling, and tested against the data.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
38058 Grenoble
Frankreich