door Jack Lee, American Geophysical Union
Een reeks aardbevingen en naschokken schudde het Ridgecrest-gebied in Zuid-Californië in 2019. Gedistribueerde akoestische detectie (DAS) met behulp van glasvezelkabels maakt ondergrondse beeldvorming met hoge resolutie mogelijk, wat de waargenomen versterking van aardbevingen ter plaatse kan verklaren.
Hoeveel de grond beweegt tijdens een aardbeving hangt sterk af van de eigenschappen van gesteente en grond net onder het aardoppervlak.Modelleringsstudies suggereren dat grondtrillingen worden versterkt in sedimentaire bekkens, waarop vaak bevolkte stedelijke gebieden zich bevinden.Het is echter een uitdaging geweest om structuren in de buurt van het oppervlak rond stedelijke gebieden met een hoge resolutie in beeld te brengen.
Yang et al.hebben een nieuwe benadering ontwikkeld voor het gebruik van gedistribueerde akoestische detectie (DAS) om een beeld met hoge resolutie te construeren van structuren nabij het oppervlak.DAS is een opkomende techniek die bestaande kan transformerenglasvezelkabelsin seismische arrays.Door veranderingen te volgen in de manier waarop lichtpulsen zich verspreiden terwijl ze door de kabel reizen, kunnen wetenschappers kleine spanningsveranderingen in het materiaal rond de vezel berekenen.Naast het opnemen van aardbevingen, is DAS nuttig gebleken in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals het benoemen van de luidste fanfare tijdens de Rose Parade 2020 en het blootleggen van dramatische veranderingen in het autoverkeer tijdens COVID-19-thuisbevelen.
Eerdere onderzoekers hergebruikten een stuk glasvezel van 10 kilometer om naschokken te detecteren na de aardbeving van Ridgecrest met een kracht van 7,1 in juli 2019 in Californië. Hun DAS-array detecteerde ongeveer zes keer zoveel kleine naschokken als conventionele sensoren gedurende een periode van 3 maanden.
In de nieuwe studie analyseerden de onderzoekers continue seismische gegevens die door het verkeer werden geproduceerd.Dankzij de DAS-gegevens kon het team een afschuifsnelheidsmodel voor bijna het oppervlak ontwikkelen met een subkilometerresolutie die twee ordes van grootte hoger is dan bij typische modellen.Dit model onthulde dat langs de lengte van de vezel plaatsen waar naschokken meer grondbeweging veroorzaakten over het algemeen overeenkwamen met waar de afschuifsnelheid lager was.
Dergelijke fijnschalige seismische gevarenkartering zou het beheer van stedelijke seismische risico's kunnen verbeteren, vooral in steden waar mogelijk al glasvezelnetwerken aanwezig zijn, suggereren de auteurs.
Posttijd: 03-jun-2019