Uit nieuw onderzoek blijkt dat een dikke laag gladde klei op de zeebodem een cruciale rol speelde bij het verergeren van de verwoestende aardbeving in Tohoku in 2011 en de daaropvolgende tsunami in Japan. De bevindingen, gepubliceerd in december 2025 in Science, bieden inzicht in de reden waarom de tsunami groter en geconcentreerder was dan eerder werd aangenomen – en zouden toekomstige waarschuwingen voor aardbevingen kunnen helpen verfijnen.
De rol van ondergrondse klei
De aardbeving van 2011, een gebeurtenis met een kracht van 9,1, werd veroorzaakt door de beweging van de Pacifische plaat die onder Japan doorglijdt in een subductiezone. Onderzoekers geloven nu dat een kleilaag, tot 30 meter dik, fungeerde als een zwak punt in de breuklijn. Deze klei met ‘lage wrijving’, zoals beschreven door Ron Hackney, een geofysicus aan de Australia National University, zorgde ervoor dat de energie van de aardbeving zich naar boven concentreerde in plaats van zich horizontaal te verspreiden.
“Het kan heel gemakkelijk uitglijden,” legde Hackney uit, waarbij hij benadrukte hoe de eigenschappen van de klei de opwaartse stuwkracht van de zeebodem concentreerden.
Deze geconcentreerde beweging verhoogde de zeebodem met 50 tot 70 meter (164 tot 230 voet) over een traject van 500 kilometer (310 mijl), waardoor de enorme tsunami werd veroorzaakt die 561 vierkante kilometer (217 vierkante mijl) van Japan overstroomde. Het breken van de breuk was ook minder groot dan verwacht, waardoor de verticale verplaatsing verder werd geïntensiveerd.
Boren tot aan de bron
De ontdekking was niet theoretisch: in 2024 boorde een team onder leiding van Hackney rechtstreeks in de breukzone aan boord van het onderzoeksschip Chikyu. Nadat ze meer dan 8.000 meter (26.000 voet) onder het oceaanoppervlak waren doorgedrongen, haalden ze sedimentkernen uit zowel de breuklijn als de Pacifische plaat.
Analyse van deze kernen bevestigde de aanwezigheid van een dikke, modderige kleilaag die zich al ongeveer 130 miljoen jaar heeft opgehoopt. Deze klei wordt samengedrukt terwijl de Pacifische plaat onder Japan wegzakt, waardoor een mechanisch zwakke plek in de rotsstructuur ontstaat. Het resultaat is een zone die gevoelig is voor breuk onder stress.
Implicaties voor toekomstige risicobeoordeling
De bevindingen suggereren dat vergelijkbare kleilagen kunnen voorkomen in andere subductiezones, wat mogelijk het gedrag van toekomstige aardbevingen kan beïnvloeden. Er zijn aanwijzingen dat ze aanwezig zijn in de buurt van Sumatra, Indonesië, waar in 2004 de tsunami in de Indische Oceaan plaatsvond. De samenstelling van breukzones in regio’s als het schiereiland Kamtsjatka blijft echter minder goed begrepen.
Het onderzoek onderstreept het belang van gedetailleerde ondergrondse studies voor het verbeteren van de risicobeoordelingen van aardbevingen en het verfijnen van systemen voor vroegtijdige waarschuwing. Een beter begrip van deze zwakke punten kan autoriteiten helpen nauwkeurigere voorspellingen en effectievere strategieën voor rampenparaatheid te geven.
De aanwezigheid van deze kleilaag is een cruciaal stukje van de puzzel bij het begrijpen van de omvang van de tsunami van 2011, en kan een sleutelfactor zijn bij het beoordelen van het potentieel voor toekomstige grootschalige gebeurtenissen in subductiezones over de hele wereld.
