Horseshoe Abyssal Plain, en geologisk formation i Atlanten inte långt från undervattensberget Gorringe Bank, på gränsen mellan de eurasiska och afrikanska tektoniska plattorna, är det geografiska ursprunget till den jordbävning som mätte nästan 8 på Richterskalan och som skakade Lissabon och andra regioner i landet 1969.

Det faktum att det är en platt geologisk formation, utan några kända större seismiska förkastningar, gav upphov till "en gåta" i forskarvärlden om hur en region med dessa egenskaper kunde ha orsakat jordbävningar av sådan magnitud. En studie från den naturvetenskapliga fakulteten vid Lissabons universitet, som idag publiceras i tidskriften Nature Geosciences, ger dock en ny möjlig förklaring.

I det området hade man aldrig hittat "något uppenbart fel" som kunde förklara en jordbävning av den magnitud som jordbävningen 1969 hade, säger João Duarte, en av studiens medförfattare, geolog, professor vid den naturvetenskapliga fakulteten vid Lissabons universitet och forskare vid Dom Luiz-institutet.

Till detta pussel, som motiverar forskningen, bidrar det faktum att man aldrig har hittat "en förkastning med tillräckliga dimensioner för att generera en jordbävning som den år 1755", som tros ha haft en intensitet på nära 9 på Richterskalan.

Enligt João Duarte är det som nu har avslöjats och som kan förklara de båda jordbävningarnas ursprung att "en del av den tektoniska plattan håller på att separeras", i en process som kallas delaminering.

Denna delaminering innebär att plattan genomgår en horisontell fraktur, som om berget skulle skiljas åt av ett ark, vilket öppnar en spricka som får den nedre delen att sjunka och redan ha nått ett djup på 200 kilometer mot jordens mantel, när det normala djupet är cirka 100 kilometer.

Den övre delen av plattan förblir i ett oförändrat horisontellt läge, vilket gör det omöjligt att upptäcka några geologiska förändringar på den platsen genom att observera havsbotten, förklarade forskaren för Lusa.

Denna horisontella plattseparationsprocess, som har pågått långsamt i fem till tio miljoner år, identifierades med hjälp av ett slags "jordens ultraljud", förklarade professorn och syftade på användningen av seismisk tomografi och det ljud som fångas upp - ljudet av själva jordbävningarna - för att förstå vad som händer under havsbotten.

"Vi genomförde en studie där vi placerade seismometrar på havsbottnen under åtta månader och registrerade små jordbävningar. Vi märkte att det i det området fanns ett 'kluster', en uppsättning små jordbävningar på stort djup, cirka 30 till 40 kilometer djup, vilket är något onormalt. Därför finns det en kombination av flera observationer här som tyder på att det pågår en process där som genererar seismicitet", förklarar forskaren.

"Vi vet att den afrikanska plattan också rör sig mycket långsamt och konvergerar med den eurasiska plattan. Det är som om vi föreställde oss att vi hade två böcker och att den ena började glida in i den andra. Plattorna konvergerar, och i verkligheten beter sig området där plattan börjar separera lite som ett blad, eftersom det börjar glida in i den andra plattan. Det finns alltid kontakt, men det är en mer horisontell kontakt. Med andra ord finns det inget hål kvar, inget utrymme kvar. Det utrymmet upptas sedan av andra stenar", förklarar João Duarte.

Framtida undersökningar

João Duarte hoppas att den här studien ska leda till mer detaljerade framtida undersökningar av området. Med tanke på vad vi redan vet, säger han att det är oundvikligt att denna delamineringsprocess kommer att beaktas "vid karakteriseringen av seismiska faror och risker" i landet, som redan anses vara ett högriskområde på grund av att två tektoniska plattor sammanstrålar i denna region.

Forskaren ser en möjlighet i installationen av en ny generation undervattenskablar - kommunikationskablar som förbinder båda sidor av Atlanten, passerar genom Azorerna och Madeira och även genom Horseshoe Abyssal Plain.

"De kommer att ha seismiska sensorer, så kablarna kommer att löpa genom det området, vilket gör det möjligt att bättre övervaka och karakterisera seismiciteten. Och vi kommer förmodligen också att få mer data och fler registreringar", säger han.

Att synliggöra jordbävningar är fortfarande en önskedröm, men João Duarte tror att artificiell intelligens skulle kunna innebära ett steg framåt, även om en inlärningsmodell som baseras på tidigare händelser och data innebär utmaningar i det här fallet, eftersom stora jordbävningar är sällsynta fenomen.

Nyckeln kan ligga i en mer systematisk studie av mindre jordbävningar, som inträffar varje dag, även i Portugal, "med visst hopp" om att förstå seismicitetsprocessen och "göra vissa slutsatser och använda statistik för att förstå större jordbävningar".