Vorige geheime gegevens van oliemaatschappijen onthullen een grote actieve breuklijn onder Los Angeles die hoogstwaarschijnlijk de aardbeving van 5,9 magnitude in 1987 in Whittier Narrows heeft veroorzaakt, aldus onderzoekers donderdag.
Deze begraven breuklijn is mogelijk in staat tot grotere en zelfs schadelijker aardbevingen dan de aardbeving bij Northridge in 1994, aldus het onderzoek dat vandaag in Science is gepubliceerd.
De ontdekking is de laatste in een reeks van recente bevindingen over regionale seismische gevaren die sommige deskundigen ertoe brengen zich af te vragen of de veiligheidsnormen voor aardbevingen en de bouwcodes in Zuid-Californië moeten worden aangescherpt.
De nieuw gevonden breuk “is duidelijk een bron van grote aardbevingen en kan waarschijnlijk veel schade aanrichten in het gebied rond L.A.,” zei geofysicus John H. Shaw van de Harvard Universiteit, die de studie uitvoerde met Peter M. Shearer van het Scripps Institution of Oceanography in La Jolla. “
Dit breuksysteem is in eerdere gevarenbeoordelingen niet in aanmerking genomen.
De Puente Hills breuk wordt de nieuw ontdekte breukzone genoemd en loopt in drie brede segmenten bijna 25 mijl onder het centrum van Los Angeles, door Santa Fe Springs en naar de Coyote Hills in het noorden van Orange County. De actieve breukzone omvat enkele honderden vierkante kilometers dichtbevolkt stedelijk gebied.
Onzichtbaar vanaf de oppervlakte, is het een blind breuksysteem dat diep in het gebroken servies van de aardkorst verborgen ligt. Het lijkt sterk op de breuk die de aardbeving met een kracht van 6,7 magnitude in Northridge veroorzaakte, waarbij 57 mensen omkwamen, 20.000 mensen dakloos werden en 40 miljard dollar schade werd aangericht.
Kan aardbeving van 7,0 veroorzaken
Onder de meest extreme omstandigheden zou de Puente Hills-breuk aardbevingen met een kracht van 7,0 magnitude kunnen veroorzaken. De verwoestende energie zou waarschijnlijk vooral terechtkomen in dichtbevolkte stedelijke gebieden.
Wetenschappers hebben lang gepiekerd over de mogelijkheid dat grote aardbevingsfouten onder de stad verborgen liggen. Het nieuwe onderzoek geeft voor het eerst concreet gestalte aan hun vrees door directe beelden te produceren van een actieve breuklijn die verborgen ligt onder het asfalt en staal van stedelijk Los Angeles, aldus vooraanstaande autoriteiten op het gebied van de geologie van het bekken.
Desondanks betekent de ontdekking geen serieuze verhoging van het algehele aardbevingsrisico voor de regio Los Angeles, zeggen zij, omdat de tektonische energie – en het daarmee gepaard gaande risico van grote aardbevingen – zich in het bekken in een relatief constant tempo opbouwt.
“Het vinden van een nieuwe breuk betekent niet dat het algehele gevaar is veranderd, maar dat we meer weten over waar een aardbeving zou kunnen plaatsvinden en hoe groot deze waarschijnlijk zal zijn,” zei seismoloog David Ward van de U.S. Geological Survey. “Dit geeft ons een veel duidelijker beeld van wat zich daar beneden afspeelt.”
Net als heel Zuid-Californië zit het Los Angeles Basin gevangen in een bankschroef, ongeveer een kwart inch per jaar samengedrukt door de druk van twee enorme tektonische platen – de Pacifische en de Noord-Amerikaanse – die tegen elkaar aan zijn geklemd.
Het grootste deel van die energie komt vrij bij de zeldzame maar explosieve beweging van een aardbeving, waarbij het wegglijden van rotsen langs een breuklijn in een oogwenk kan versnellen van een paar fracties van een inch per jaar tot 5.000 mijl per uur. Vorig jaar deden zich in Zuid-Californië meer dan 11.700 aardbevingen van meetbare omvang voor.
Om de Puente Hills-breuk in kaart te brengen, analyseerden de onderzoekers van Harvard en Scripps seismische gegevens die werden verzameld tijdens het boren van honderden commerciële oliebronnen in het L.A. In totaal zijn er in de afgelopen 50 jaar ongeveer 40.000 putten geboord in het bekken om de olie en het gas aan te boren die in de complexe plooien en breuken van de regio zitten opgesloten, maar slechts een fractie van de informatie die door geologen van oliemaatschappijen is verzameld, is ooit openbaar gemaakt. “Dit zijn vaak geheimzinnige gegevens,” zei Shaw. “Het was zo duur om ze te verzamelen. Tot op zekere hoogte blijft het een beetje een mysterie.”
Door de beschikbare gegevens uit de industrie, waarin werd gemeten hoe geluidsgolven door de rotsen reisden, samen te voegen, creëerden de onderzoekers een beeld van het breuksysteem op dezelfde manier als artsen een sonogram van een ongeboren kind maken.
Thomas Henyey, directeur van het Southern California Earthquake Center, onderschreef de conclusies van de wetenschappers: Zij hebben een tot nu toe onbekende breuk gevonden, deze in verband gebracht met de beving bij de Whittier Narrows en met ongewone helderheid in kaart gebracht.
Bij de beving bij de Whittier Narrows, waarbij ongeveer een tiende van het breuksysteem betrokken was, kwamen acht mensen om het leven, raakten 200 mensen gewond en werd voor 354 miljoen dollar schade aangericht in de gebieden Pasadena, Alhambra, San Gabriel en Whittier. Tot nu toe gaven veel onderzoekers de schuld van de schok van 1 oktober 1987 ten oosten van het centrum aan het Elysian Park systeem, dat 11 mijl door de stad loopt.
“Tot nu toe was er een gevoel dat er daar beneden een breuk was, maar we konden het in feite niet zien,” zei Henyey. “
Het oppervlak van de breuk snijdt door de begraven rotsen als een schuin vel papier, met de hoogste rand schuin naar het westen en de diepste naar het oosten.
Het hoogste punt ligt 1,8 mijl onder het Dodger Stadium en de hoge torenspitsen van de Bunker Hill in het centrum, aldus deskundigen. Het laagst bekende punt ligt meer dan 9 mijl diep, ten noorden van Whittier.
Alleen zou elk van de drie segmenten van de breuk een aardbeving van 6,0-6,5 magnitude kunnen veroorzaken, aldus Shaw, maar als ze alle drie tegelijk zouden scheuren, zouden ze een aardbeving van 7,0 kunnen veroorzaken.
Gewapend met hun nieuwe breukgegevens waren Shearer en Shaw vervolgens in staat om de hoofdschok van de beving bij Whittier Narrows te lokaliseren.
“Het lijkt erop dat ze een 12 jaar oud verhaal, namelijk welke breuk de aardbeving bij Whittier Narrows heeft veroorzaakt, zo goed als hebben opgelost,” zei Caltech-seismoloog Kerry Sieh, samen met Simon LeVay auteur van een nieuw boek over aardbevingen genaamd “The Earth in Turmoil.”
Zorgen over gebouwen
Thomas H. Heaton, een Caltech-professor in engineering seismologie, zei dat de ontdekking van een grote breuk direct onder Los Angeles de bezorgdheid over de veiligheid van veel oudere betonnen frameconstructies en nieuwere, flexibele, staalframe hoogbouw in de regio zou moeten aanscherpen.
“Wanneer je in ernstige bevingen komt, zie je zeer ernstige schade en potentieel voor gebouwen om in te storten,” zei Heaton. “Dit specifieke rapport bevestigt het idee dat dit soort grondbewegingen haalbaar zijn voor direct onder de stad.”
Onderzoekers worstelen nog steeds om de boekhouding van de platentektoniek onder de knie te krijgen, om te leren hoe aardbevingen, breukverschuivingen en seismische energie allemaal in evenwicht zijn in het bekken van L.A..
Veel van de bekendste breuken zullen misschien nooit meer scheuren, terwijl sommige potentieel schadelijke breuken aan opsporing blijven ontsnappen omdat ze geen sporen aan de oppervlakte achterlaten.
Geoloog James F. Dolan van USC noemde de nieuwste vondst “een indrukwekkende prestatie.”
“Het is ongelooflijk belangrijk dat we weten waar deze actieve structuren zich bevinden, omdat zij degenen zijn die de toekomstige aardbevingen veroorzaken,” zei Dolan.