Promotie: The Tohoku Megathrust Earthquake Cycle: Unravelling Key Processes Using Data Assimilation

In dit onderzoek staat de magnitude 9 aardbeving die Japan in 2011 trof en een enorme tsunami veroorzaakte centraal. Metingen op land en op de zeebodem tonen hoe het aardoppervlak vóór, tijdens en na de aardbeving bewoog. Met technieken die ook bij weersverwachtingen worden gebruikt, worden deze metingen gecombineerd met een fysisch consistent natuurkundig model waarin materiaalspanningen zich vóór de aardbeving langzaamaan opbouwen, tijdens de aardbeving vrijkomen en sindsdien geleidelijk afnemen. Door de metingen te combineren in dit model, kunnen de processen diep in de Aarde beter worden bepaald dan in eerdere studies. 

De resultaten tonen dat de grootste verschillen met eerdere modellen optreden in de periode na de aardbeving. De respons van de gesteenten op de materiaalspanningen die door de plaatbewegingen worden veroorzaakt blijkt divers. Opvallend zijn zones tussen 30 en 60 km diep onder Japan en 100 km diep onder de zinkende Pacifische plaat waar de gesteenten gemakkelijk vervormbaar blijken. Vooral tijdens de eerste vijf jaar na de aardbeving schoof een deel van de gezonken Pacifische plaat dieper de Aarde in, en dit gaat vandaag langzamer door. 

De gemeten verticale bodembewegingen van enkele decimeters blijken essentieel om de belangrijkste processen in de diepe Aarde van elkaar te kunnen onderscheiden. Het ontwikkelde model geeft een verklaring voor deze metingen en kan worden ingezet om toekomstige veranderingen van het kustlandschap en de relatieve zeespiegel verder te onderzoeken.