Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Aardse hotspot gebrekkig in beeld
12 mei 2009
De mantel van de aarde, gelegen onder de aardkorst, is dé plek voor
het bestuderen van interessante geologische processen. Terwijl wij ons
argeloos over de aardkorst bewegen, is het onder ons een broeierige
wereld van circulerende aardlagen. Pas bij aardbevingen en
vulkaanuitbarstingen komen wij met deze verhitte aardlagen in contact.
Het is daarom belangrijk inzicht te hebben in de eigenschappen van de
aardmantel. Deze kunnen in beeld gebracht worden door middel van
seismische golven. Echter, de technieken daarvoor schieten nog op
verschillende punten tekort. Dit toont NWO-onderzoeker Ebru Bozdag aan
in haar proefschrift. Ze promoveert op 18 mei aan de Universiteit
Utrecht.
Seismische golven worden veel gebruikt om de aardmantel in beeld te
brengen. Ze worden opgewekt door aardbevingen en geregistreerd door
meetapparatuur. Vervolgens worden de eigenschappen van de seismische
golven omgezet in een afbeelding van de geologische structuur van de
aardlaag. Bozdag gebruikte 3D-simulaties van seismische golven om de
betrouwbaarheid van deze afbeeldingen te testen. Hierbij heeft ze zich
specifiek gericht op tomografische afbeeldingen. Dit zijn afbeeldingen
waar de mantel in een 3D-doorsnede wordt weergegeven. De
manteltomografie, zoals die nu wordt ingezet, is nog verre van
perfect.
Schokkende imperfecties
Metingen aan de mantel worden beïnvloed door de bovenliggende
aardkorstlaag. Hiervoor wordt na de metingen gecorrigeerd. Uit het
onderzoek van Bozdag blijkt dat deze correctie door onnauwkeurigheden
alsnog tot verkeerde gegevens kan leiden, waardoor de interpretatie
van de metingen niet juist is. Het resultaat is een verkeerde weergave
van de mantel. De aangetoonde imperfecte correcties voor de korstlaag
zijn schokkend. Eigenschappen die voorheen aan de mantel zijn
toegekend, lijken nu slechts het resultaat van deze verkeerde
correcties. Bozdag is de eerste die deze problemen, dankzij verbeterde
computerfaciliteiten, met simulaties heeft aangetoond.
De problemen zijn te verhelpen door niet meer voor de korst te
corrigeren, maar de mantel en de korst samen te meten en de
3D-golfsimulaties in te zetten als controletool. Deze technieken zijn
niet alleen te gebruiken voor het bestuderen van de aardmantel, maar
kunnen ook op kleinere schaal gebruikt worden. Het hebben van een
accuraat beeld van de aardstructuur is van groot belang. Het geeft,
naast inzicht in de geologische evolutie van de aarde, ook meer
informatie over het ontstaan van aardbevingen.
Het onderzoek van Bozdag vond plaats binnen het project SPICE van de
Europese Unie en het NWO Vici-project 'Quantitative Seismology: Toward
a New Understanding of Earth's Deep Interior'. Bozdag zal dit
onderzoek vervolgen met een post-doc aan Princeton University. Ze wil
zich hierbij met name richten op de Marmara-regio in Turkije, een
risicogebied voor aardbevingen.
..............................
Meer informatie:
* Ebru Bozdag (Universiteit Utrecht)
* t.: +31 (0)30 253 5085, bozdag@geo.uu.nl
* promotiedatum: 18 mei
* promotor: Prof. dr. J. Trampert
laatst gewijzigd op 12 mei 2009