Reconstructing the 2018 Lombok Earthquake Sequence: Insight from An Incident-Angle Corrected InSAR Analysis

De grond onder onze voeten is zelden onbeweeglijk. In veel delen van de wereld duwen enorme platen van de aardkorst voortdurend tegen elkaar aan, waarbij ze decennialang een onzichtbare druk opbouwen. Wanneer deze druk zich eindelijk ontlaadt, is het resultaat een aardbeving, een plotselinge schok die het landschap vormgeeft. Om deze gewelddadige gebeurtenissen te begrijpen, kijken wetenschappers vaak naar hoe het oppervlak omhoog, omlaag of zijwaarts beweegt. Een krachtig middel hiervoor is een techniek die satellieten gebruikt om vanuit de ruimte foto's van de grond te maken. Deze satellieten zenden radarsignalen uit die weerkaatsen op de aarde en terugkeren naar de sensor. Door de timing van deze signalen in de loop van de tijd te vergelijken, kunnen onderzoekers veranderingen in de positie van de grond met ongelooflijke precisie detecteren, waarbij verschuivingen van slechts enkele centimeters worden gemeten. Deze methode heeft echter een eigenaardigheid: omdat de satellieten onder een hoek vliegen in plaats van recht naar beneden, kunnen de metingen die ze nemen vervormd zijn, vooral in gebieden met steile bergen of diepe valleien. Deze vervorming kan ervoor zorgen dat de grond minder lijkt te bewegen dan hij in werkelijkheid doet, of de ware richting van de verschuiving verbergt. Voor wetenschappers die proberen het gevaar van toekomstige aardbevingen in te schatten of te begrijpen hoe de aardkorst breekt, is het zien van het volledige, onvervormde beeld essentieel.

In 2018 ervoer het eiland Lombok in Indonesië een angstaanjagende reeks aardbevingen die honderden mensen doodden en voor wijdverspreide verwoesting zorgde. De ramp begon met een beving op 29 juli, gevolgd door een veel grotere beving op 5 augustus, en een andere grote schok op 19 augustus. Deze gebeurtenissen werden veroorzaakt door de breuk van een verborgen breuklijn onder de zee, bekend als de Flores Back-Arc Thrust, die net ten zuiden van het eiland loopt. Omdat de breuk ondergronds ligt en het terrein wordt gedomineerd door de steile hellingen van de vulkaan Mount Rinjani, was het moeilijk om precies te begrijpen hoe de grond bewoog. Een onderzoeker genaamd Guruh Sukarno Putra zette zich in om de exacte beweging van het aardoppervlak tijdens deze drie gebeurtenissen te reconstrueren. Het doel was om voorbij de beperkingen van standaard satellietgegevens te kijken om de ware omvang van de deformatie te onthullen. Door een specifieke wiskundige aanpassing toe te passen op de ruwe satellietgegevens, beoogde de studie te corrigeren voor de hoek waaronder de satelliet de grond bekijkt, om zo een helderder, nauwkeuriger kaart te bieden van hoe het land steeg en daalde.

De analyse richtte zich op drie afzonderlijke momenten in de aardbevingensequentie en onthulde een verhaal over hoe de breuk zich over het eiland voortplantte. De eerste gebeurtenis, een naschok op 29 juli, toonde een complex en enigszins verrassend patroon. Terwijl de kustgebieden in het noorden een merkbare stijging van de grond ervoeren, zakte het gebied rond de vulkaan Mount Rinjani en de Sembalun-regio in het oosten juist in. De gecorrigeerde gegevens toonden aan dat het land nabij Mount Rinjani met ongeveer 13,45 centimeter daalde, terwijl het nabijgelegen Sembalun-gebied met ongeveer 10 centimeter zonk. In tegenstelling hiertoe zag het kustdorp Anyar de grond met 13,16 centimeter omhoog komen. Dit gelijktijdige zakken van de vulkanische hooglanden en het stijgen van de kust suggereert dat de eerste beving meer deed dan alleen de tektonische platen verschuiven; het veroorzaakte waarschijnlijk dat de losse vulkanische as en rotsen binnen de berg compacter werden of dat de ondergrondse watersystemen druk verloren. Dit verlies van structurele integriteit in de vulkaan kan als een trigger hebben gefunctioneerd, waardoor de spanning op de diepere breuklijnen werd verplaatst en de weg vrijmaakte voor de grotere rampen die zouden volgen.

De tweede gebeurtenis, de hoofdschok op 5 augustus, was de meest gewelddadige en veroorzaakte de meest dramatische veranderingen in het landschap. Deze beving ontketende een enorme opwaartse golf langs de noordkust van het eiland. De gecorrigeerde metingen onthulden dat de grond in het dorp Selengen met een verbazingwekkende 62,10 centimeter steeg, de hoogste opheffing die in de sequentie werd geregistreerd. Andere kustlocaties, zoals Kayangan en Montongpal, zagen de grond ook met bijna 59 centimeter stijgen. De standaard satellietgegevens hadden deze cijfers lager weergegeven, maar het correctieproces bewees dat de ware verticale beweging aanzienlijk groter was dan aanvankelijk gedacht. Deze massale opheffing bevestigt dat de breuk vlak en steil was, waardoor het land met grote kracht omhoog werd geduwd. De gegevens wijzen erop dat deze gebeurtenis de primaire drijfveer van de verwoesting was, aangezien de plotselinge stijging van de grond alles wat erop gebouwd was, gewelddadig zou hebben geschud.

De laatste grote gebeurtenis, een naschok op 19 augustus, markeerde een duidelijke verschuiving in de locatie van de schade. In tegenstelling tot de eerste twee gebeurtenissen, die zich concentreerden op de westelijke en centrale delen van het eiland, verplaatste deze beving de zone van deformatie naar het oosten. Terwijl de westelijke kustgebieden zeer weinig beweging vertoonden, ervoeren de oostelijke dorpen hun meest significante verschuivingen tijdens deze fase. Het dorp Belanting zag de grond met 31,21 centimeter stijgen, en Darakunci ervoer een lift van 40,57 centimeter. Deze oostwaartse migratie suggereert dat de spanning van de eerdere aardbevingen was overgedragen naar een nieuw, apart segment van de breuklijn verder naar het oosten, waardoor dit brak. Het bewegingspatroon over de drie gebeurtenissen schetst een beeld van een cascade van falen, waarbij één breuk in de korst leidde tot de volgende, die zich over drie weken van west naar oost over het eiland voortplantte.

De studie benadrukt een cruciale les voor het begrijpen van aardbevingen in bergachtige regio's. Zonder te corrigeren voor de kijkhoek van de satelliet, kan de ware omvang van de grondbeweging worden onderschat, vooral in gebieden met steile topografie zoals de hellingen van Mount Rinjani. De gecorrigeerde gegevens onthulden dat de deformatie geen uniforme opheffing van het hele eiland was, maar een complexe interactie waarbij de vulkanische berg anders reageerde dan het sedimentaire land in het noorden. Het zakken van de vulkaan tijdens de eerste beving lijkt een belangrijke voorbode te zijn geweest, die de spanning op de breuklijn veranderde en leidde tot de catastrofale hoofdschok. Door deze subtiele en grootschalige bewegingen met grotere nauwkeurigheid in kaart te brengen, kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe breuklijnen zich gedragen in vulkanische omgevingen en de modellen verbeteren die worden gebruikt om toekomstige risico's in te schatten. De bevindingen dienen als een herinnering dat in het dynamische en gevaarlijke landschap van de Indonesische archipel de grond voortdurend verschuift, en dat het duidelijk zien ervan vereist dat we voorbij de vervormingen van ons gezichtsveld kijken.