GPS-satellieten meten de beweging van aardschollen

De satellieten van het Global Positioning System (GPS) zijn uitstekend geschikt voor het op korte termijn bepalen van de bewegingen van aardschollen. Dat concluderen onderzoekers van de universiteit van Colorado. Het Global Positioning System bestaat uit een systeem van 24 satellieten die in hoge banen om de aarde draaien. Zij zenden signalen uit die informatie bevatten over hun posities en met eenvoudige GPS-ontvangers kunnen worden opgevangen. De signalen van drie satellieten zijn al voldoende om nauwkeurig de positie op aarde af te leiden.

De onderlinge bewegingen van aardschollen - en de hierop meereizende continenten en oceaanbodems - werden aanvankelijk afgeleid uit de magnetisatie van stollingsgesteenten, maar met dit paleomagnetisme kunnen alleen gemiddelde bewegingen over tijdschalen van duizenden tot miljoenen jaren worden bepaald. Voor het meten van de bewegingen van jaar tot jaar maakt men sinds zo'n twee decennia gebruik van 'bakens' buiten de aarde, zoals geodetische satellieten, de maan en sterrenstelsels. Uit de naar deze bakens gemeten richtingen kunnen nauwkeurig posities aan het aardoppervlak worden afgeleid. Deze twee technieken worden ruimtegeodesie genoemd.

Toen in de jaren tachtig het Global Positioning System werd ontwikkeld, onderkenden aardonderzoekers direct de grote mogelijkheden van dit navigatiesysteem voor het meten van continent-verschuivingen. De International Association of Geodesy begon in 1991 experimenten op dit gebied te financieren en die lieten zien dat positiemetingen tot op 1 cm nauwkeurig binnen bereik lagen. Er zijn in het kader van de International GPS Service for Geodynamics (IGS) op meer dan 70 (vaste) punten op aarde GPS-ontvangers opgesteld. Larson en haar collega's hebben nu de eerste resultaten daarvan gepresenteerd (Journal of Geophysical Research 102, B5).

De onderzoekers hebben uit de metingen op 38 GPS-stations, verricht in de periode 1991 tot 1996, de snelheden van acht grote aardschollen bepaald. Hun snelheden, enkele centimeters per jaar, blijken te kunnen worden bepaald met een nauwkeurigheid van 1,2 tot 5,0 mm per jaar. De meeste snelheden stemmen tot op 95 procent overeen met wat men heeft afgeleid uit metingen via andere technieken. Daarmee vormt het GPS-systeem dus een belangrijke aanvulling op bovengenoemde ruimte-bakens.