Forskerne klarte å utvikle en modell som gjengirseismisk trend ved Caldera av Campi Flegrei i fortidennår det gjelder både jordskjelv med en styrke større enn 3 som har skjedd fra 1960 til i dag og de svakere som har skjedd siden 2005. Modellen er også i stand til å gi sannsynlige prognoser på frekvensen av jordskjelv og maksimal forventet styrke på en tidsskala fra uker til måneder. Den nye studien, publisert i tidsskriftet Kommunikasjon Jord og miljøer arbeidet til forskere fra Helmholtz Center for Geosciences ved GFZ i Potsdam, Tyskland, og National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV).
Kombinasjonen av to modeller for å tolke seismisiteten til Campi Flegrei
Forskerne klarte å forklare det ikke-lineære forholdet mellom jordskjelv og løft, som kan rettferdiggjøres av friksjonsadferd og bergbrudd som kommer frem fra laboratorieeksperimenter. Denne oppførselen er beskrevet av RS modell (Rate-and-State-modellen), som gjelder trenden av langsiktig seismisitetrelatert til heving og kan forklares ved akkumulering av stress i bergarter. De seismiske svermer observert i løpet av kort tid de er i stedet knyttet til samspillet mellom individuelle jordskjelv og episodiske inntrengninger av væsker i undergrunnen. De ETAS modell (Epidemic Type Aftershock Sequence), for den statistiske beskrivelsen av hvordan jordskjelv samhandler for å generere andre jordskjelv. Den nye studien har fordelen av å kombinere de to modellene i en enkelt modell i stand til å reprodusere både trenden med jordskjelv med styrke over 3 siden 1960 og de svakere med styrke mindre enn 0,5 som har skjedd siden 2005. Tester basert på historiske data har da vist at denne hybridmodellen lar oss utvikle probabilistiske prognoser for seismisitetsrater og maksimal forventet størrelse på en tidsskala fra uker til måneder.
«Denne hybridmodelleringstilnærmingen representerer derfor et lovende verktøy for å forbedre seismisk risikovurdering i Campi Flegrei og, potensielt, også i andre vulkanske systemer,»
sier studieforfatter Sebastian Hainzl.
Egenskapene til seismisitet ved Campi Flegrei
Siden 2005 har Campi Flegrei-calderaen gjennomgått en løfter mer enn halvannen meterledsaget av en sterk økning i grunne jordskjelv. Oppløftet og tilhørende seismisitet tilskrives ikke magmaets oppstrømning, men tiløkning i gasstrykk ca 3-4 km dyp. Seismisitet i området viser seg også i form av svermer av jordskjelven konsentrasjon av sjokk med lignende og moderat intensitet typisk for mange vulkanske regioner, snarere enn seismiske sekvenser preget av et hovedsjokk med mindre sterke etterskjelv. Analyserer seismiske kataloger og høydemålinger relatert til deformasjonen av bakken ved Campi Flegrei siden 1905, har forskere også identifisert et annet kjennetegn ved disse jordskjelvene: frekvensen deres økte ikke bare proporsjonalt i forhold til hastigheten bakken steg med. Det er i stedet et ikke-lineært forhold, karakterisert ved et økende forhold mellom den seismiske hastigheten og løftehastigheten, medstadig akselererende seismisk aktivitet.
