Stormen zijn de oorzaak van de mysterieuze aardbrom

Het diepe gebrom dat constant uit de aarde komt wordt veroorzaakt door stormgebieden op zee. Dat hebben twee seismologen van de universiteit van Californië in Berkeley, VS, afgeleid uit de seismische trillingen die ook bij afwezigheid van aardbevingen door de aarde lopen (Nature, 30 sept). Het gebrom is al bekend sinds het einde van de jaren tachtig en bestaat uit een kakefonie van tientallen golven of trillingen met perioden tussen 2 en 8 minuten, dus in het frequentiegebied tussen 7 en 2 millihertz. Omdat de trillingen overal vandaan komen en eindeloos doorgaan, was het tot voor kort een raadsel wat de oorzaak van deze `aardbrom' was.

De gemiddelde sterkte van de trillingen komt overeen met die van een aardbeving van magnitude 5,7 à 6,0 op de schaal van Richter. Het gebrom is echter veel te sterk om te kunnen worden veroorzaakt door het cumulatieve effect van grote aantallen bevingen die te zwak zijn om te kunnen worden gedetecteerd. Ook langzame of `stille' aardbevingen waarbij opgehoopte spanningen geleidelijk en zonder het bezwijken van gesteente vrijkomen kunnen het gebrom niet veroorzaken. De oorzaak van de trillingen moet buiten de vaste aardbol liggen. Dit werd vier jaar geleden bevestigd door onderzoekers van het Technologisch Instituut in Tokio, Japan, die ontdekten dat de intensiteit van het gebrom een variatie van zes maanden vertoont, dus samenhangt met de seizoenen.

Twee seimologen van de universiteit van Californië zijn er nu in geslaagd om ook het gebied van herkomst van de sterkste trillingen te traceren. Junkee Rhie en Barbara Romanowicz gingen hierbij uit van het databestand van twee seismische netwerken: één in Japan en één in Californië. Eerst werden hieruit de dagen zonder (meetbare) aardbevingen geselecteerd. Vervolgens werd voor elk van deze dagen de verdeling van de energie in de verschillende frequenties berekend. En tenslotte werd nagegaan waar de meeste trillingsenergie vandaan kwam. Zo werd ontdekt dat het sterkste gebrom tijdens de noordelijke winter overwegend uit het noordelijk deel van de Stille Oceaan komt en tijdens de zuidelijke winter uit de zuidelijke oceanen.

Deze ontdekking wijst er op dat de oorzaak van het gebrom samenhangt met de perioden van maximale stormactiviteit boven zee. Het gebrom ontstaat volgens de onderzoekers door een wisselwerking tussen de atmosfeer, de oceaan en de zeebodem. Krachtige winden doen in het zeewater lange golven ontstaan die zich onder invloed van de zwaartekracht naar beneden toe voortplanten en de zeebodem in trilling brengen. Hoe dit precies in zijn werk gaat is nog onbekend, maar de onderzoekers denken dat de efficiency waarmee dit gebeurt afhangt van zowel de sterkte van de stormen als de vorm van de oceaanbekkens en de diepte en topografie van de oceaanbodems.