Spänningsstyrd multi-felsbrotts-dynamik i jordbävningssekvensen i Kahramanmaraş 2023, Turkiet

Varför denna dubbla jordbävning är betydelsefull

I februari 2023 drabbades sydöstra Turkiet av två mycket kraftiga jordbävningar med bara några timmars mellanrum, vilket dödade tiotusentals människor och förstörde hela städer. Denna studie ställer en förenklat enkel fråga med stora konsekvenser för allmän säkerhet: varför bröt två intilliggande sprickor så nära i tiden, och kan den andra katastrofen ha blivit mer sannolik på grund av den första? Genom att följa hur spänning långsamt byggts upp under två århundraden och sedan plötsligt förändrades under händelserna 2023 visar författarna hur en jordbävning kan förbereda och sedan låsa upp en annan, och förvandla en enskild katastrof till en kaskadsekvens.

Långtidsminnen gömda i bergarterna

Jordbävningar uppstår inte ur tomma intet. Var och en omformar något spänningsfältet i jordskorpan, genom att ladda vissa förkastningar och avlasta andra. Forskargruppen återbesökte en tidigare modell av dessa spänningsförändringar för östra Turkiet och uppdaterade den med nya historiska uppgifter, kartor över förkastningar och modern seismologi. De spårade hur spänning ackumulerats från en serie stora skalv som började 1822, inklusive både de plötsliga rycken under varje händelse och de långsamma, krypande justeringarna som följde djupt i skorpan. Detta gjorde det möjligt för dem att uppskatta hur ”förberedda” olika segmentsprickor var på tröskeln till katastrofen 2023, långt innan marken faktiskt började skaka.

Det första skalvet: en förkastning redo att gå

Det inledande magnitude 7,8-stora Kahramanmaraş-skalvet startade inte på den välkända huvudförkastningen, utan på ett mindre intilliggande segment kallat Narlı-förkastningen. Deras beräkningar visar att denna förkastning stadigt hade laddats under två århundraden, särskilt av det stora jordbävningsutbrottet 1822. När den slutligen brast hade spänningen längs den intilliggande Pazarcık-sektionen av den stora Östanatoliska förkastningen redan nått höga nivåer. Narlı-rupturen gav ytterligare en knuff, ökade spänningen ännu mer och bidrog till att brottet hoppade över på Pazarcık bara sekunder senare. Längs en del av detta segment var spänningarna höga och relativt jämna — förhållanden som laboratorie- och datormodeller antyder är idealiska för extremt snabba, så kallade ”super-shear” rupturer som springer om sina egna seismiska vågor, vilket observerades i nordost. I kontrast rörde sig rupturen långsammare mot sydväst, där spänningsmönstret var mer fläckigt och lokalt negativt.

Barriärer, skuggor och den andra stora jordbävningen

Inte alla närliggande förkastningar var redo att gå sönder. Amanos-segmentet, som brast efter Pazarcık, låg initialt i vad författarna beskriver som en spännings”skugga”, med delar som upplevde minskad spänning från tidigare händelser. Men den samlade effekten av Narlı- och Pazarcık-rupturerna vände på detta, så att större delen av Amanos blev kraftigt belastad och möjliggjorde en långsammare, sub-shear ruptur. Den verkligt förvånande berättelsen gäller dock magnitude 7,6 Elbistan-jordbävningen som följde nio timmar senare på en annan, ungefär öst–västlig spricka. Före 2023 befann sig större delen av denna förkastning i ett ogynnsamt tillstånd, med spänningsförändringar som skulle ha tenderat att hämma snarare än främja brott.

Hur ett skalv lossade ett annat

Modellerna visar att huvudskalet i Kahramanmaraş dramatiskt omformade förhållandena på Elbistan-förkastningen. Istället för att mestadels trycka den åt sidan ”lossade” det första skalvet i praktiken den andra förkastningen genom att minska den klämmande kraft som höll den stängd med mer än tio bar över ett stort område. Även om ökningen av den sidleds skjuvkraften var måttlig, fällde denna lättnad av klämspänning, i kombination med subtila förändringar i den genomsnittliga spänning som styr vätsketrycket i bergarterna, vågskålen. Författarna föreslår att porvätskor kan ha migrerat mot zoner där skorpan var något utsträckt, vilket ytterligare försvagade förkastningen. Som ett resultat förvandlades en tidigare ogynnsam förkastning till en med positiv total spänningsförändring, vilket gjorde det möjligt för den att brista snabbt, återigen med segment som rörde sig i super-shear-hastigheter.

Vad detta innebär för framtida risker

Studien drar slutsatsen att katastrofen 2023 inte kan förstås genom att enbart betrakta enkla ”seismiska luckor” eller genom att se varje förkastning isolerat. Istället kan både långsiktig pålastning från historiska jordbävningar och kortsiktiga förändringar från ett stort skalv samverka för att skapa komplexa, kaskadliknande brott över flera förkastningar. För icke-specialister är huvudbudskapet att en stor jordbävning tyst kan förbereda marken för en annan genom att omfördela spänningar och lossa närliggande förkastningar, även om dessa tidigare verkat relativt säkra. Att känna igen och modellera dessa dolda kopplingar är avgörande om vi ska förbättra jordbävningsprognoser och bättre förutse när en enskild stor händelse kan bli ett dödligt dubbel- eller till och med ett kedjereaktionsevenemang.

Citering: Nalbant, S.S., Uzunca, F., Main, I.G. et al. Stress-mediated multi-fault rupture dynamics of the 2023 Kahramanmaraş earthquake sequence, Türkiye. Sci Rep 16, 10705 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45723-7

Nyckelord: jordbävningsutlösning, felflätningar, Coulomb-spänning, Kahramanmaraş-sekvensen, seismisk risk