Tsunamigene veroorzakende breukstructuren blootgelegd in het rupturegebied van de Noto-aarde beving 2024 (M7,6)

Waarom dit belangrijk is voor kustgemeenschappen

Op Nieuwjaarsdag 2024 stuurde een krachtige aardbeving voor de kust van het Japanse schiereiland Noto tsunami golven die op nabijgelegen kusten insloegen. Veel mensen stelden dezelfde vraag: welke verborgen scheur in de aardkorst hief precies de zeebodem op en duwde de oceaan richting land? Deze studie gebruikt gedetailleerde akoestische beeldvorming van de zeebodem en computersimulaties van golven om de onderwaterbreukstructuren te identificeren die het waarschijnlijkst de tsunami veroorzaakten, en levert aanwijzingen die toekomstige risico-inschattingen voor kustgebieden kunnen verbeteren.

Een nadere blik onder de Japanse Zee

De oostelijke rand van de Japanse Zee kent een lange reeks sterke aardbevingen, omdat oude scheuren in de korst zijn samengedrukt en opnieuw geactiveerd. Rond het schiereiland Noto bouwden kleine bevingetjes zich sinds 2018 op en namen sterk toe eind 2020, wat culmineerde in een gebeurtenis van magnitude 7,6 in januari 2024. Wetenschappers kenden het algemene breukgebied van naschokken en satellietmetingen, en een tsunami-onderzoek vond golven tot ongeveer 5 meter hoog langs delen van de kust. Maar welke offshore-breuk precies bewoog, en hoe de vorm daarvan de tsunamigrootte beïnvloedde, was niet duidelijk omdat eerdere onderzoeken relatief lage resolutiegegevens gebruikten.

Het in beeld brengen van een band van verbroken gesteente op de zeebodem

In maart 2024 gebruikte een onderzoeksschip een lijn van onderwatermicrofoons en zond gecontroleerde geluidsimpulsen de korst in. Door de echo’s op te nemen en reistijden om te rekenen naar diepte, bouwden ze scherpe dwarsdoorsneden van de ondiepe zeebodembedekkingen. Deze seismische reflectiebeelden toonden een opvallend kenmerk: een band van 2,5 tot 3,8 kilometer breed en ongeveer 30 kilometer lang waar gesteente sterk gebroken, geplooid en omhooggeduwd is. Het team noemt deze band een grote deformatiezone. Deze ligt binnen het hoofdbreukgebied van de aardbeving van 2024 en is gevormd boven een steil hellende omgekeerde breuk die omhoog richting de zeebodem snijdt, met meerdere kleinere zijbreuken die afsplitsen en dicht bij de zeebodem reiken.

Actieve breuken die slipten en breuken die grotendeels stil bleven

Binnen de grote deformatiezone helt de hoofdbreuk sterk naar het zuidoosten en lijkt de ondiepe voortzetting te zijn van een dieper, zacht gebogen vlak dat tijdens de beving daadwerkelijk slipte. De vertakkende breuken en bijbehorende "pop-up"-structuren geven aan dat delen van de korst daar ook zijwaarts schuiven, niet alleen op- en neer bewegen. De seismische profielen en de vorm van de zeebodem laten langdurige opheffing en erosie in dit gebied zien, in overeenstemming met recente metingen die tot ongeveer 3 meter zeebodemplaatsing in 2024 vonden. De onderzoekers brachten ook andere offshore-breuken noordelijker in beeld die in de tegengestelde richting hellen en duidelijk de zeebodem doorsnijden, waardoor hoge onderwaterscharen ontstaan. Deze breuken lijken geologisch actief, maar bewijs suggereert dat ze tijdens de gebeurtenis van 2024 zeer weinig slipten en, als ze al bijdroegen, slechts zwak aan de tsunami hebben bijgedragen.

Testen welke breuken de grootste golven maken

Om deze structuren aan echte golven aan de kust te koppelen, voerde het team hun in kaart gebrachte breukvormen in een tsunamimodel op de computer. Ze varieerden hoeveel verschillende breuksegmenten slipten en vergeleken de berekende golfhoogten aan de kust met veldmetingen van overstromingen langs Honshu en nabijgelegen eilanden. De beste overeenkomst kwam van modellen waarbij de hoofdbreuken die naar het zuidoosten hellen in de grote deformatiezone ongeveer 6 tot 7 meter bewogen, terwijl de meer noordelijke, naar het noordwesten hellende breuken hooguit ongeveer 1 meter bewogen. Deze hoeveelheid slip op de belangrijkste offshore-breuk produceert vanzelfsprekend zeebodemopheffing in overeenstemming met de waargenomen 3 meter stijging, en reproduceert de gemeten tsunamihoogten rondom de Noto-kust veel beter dan eerdere modellen die simpelere breukvormen en kleinere slips gebruikten.

Wat dit betekent voor toekomstig tsunamirisico

Voor niet-specialisten is de kernboodschap dat niet alle nabijgelegen breuken gelijk zijn als het gaat om tsunamigevaar. Dit werk toont aan dat een relatief smalle band van verbroken gesteente offshore van het schiereiland Noto, gelegen boven een steil hellende breuk die met diepte kromt, in 2024 de meest efficiënte tsunamimaker was. Andere breuken in de regio blijven actief en kunnen een toekomstig aardbevingsrisico vormen, maar zij speelden geen hoofdrol bij deze specifieke tsunami. Door gedetailleerde zeebodembeeldvorming te koppelen aan realistische golfsimulaties geeft de studie een duidelijker beeld van welke verborgen structuren onder de Japanse Zee het meest waarschijnlijk de zeebodem optillen en water richting de kust sturen tijdens toekomstige grote aardbevingen.

Bronvermelding: Park, JO., Mohammadigheymasi, H., Yamaguchi, A. et al. Tsunamigenic fault structures revealed in the 2024 Noto earthquake (M7.6) rupture area. Sci Rep 16, 12046 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-48075-4

Trefwoorden: Noto-aardbeving, tsunamivorming, onderzeese breuken, opheffing van de zeebodem, Japanse Zee