Induced seismicity effect in Morocco caused by the reduced volume of underwater according to stacking-insar and gravimetric data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Using Sentinel-1 satellite radio interferometry data, the geodynamics in the area of the epicenter of the destructive Mw = 6.8 earthquake that occurred in Morocco on September 8, 2023, were studied using the Stacking-InSAR method applied to 801 interferograms. Over the period from January 2019 to September 2023, local surface subsidence with an average speed of 1.5 cm/year was discovered, and the maximum speed was identified in 2023 and amounted to 24 cm/year, for areas with a developed melioration system located above aquifers. Based on an integrated analysis of changes in the water equivalent thickness, measured from satellite gravimetric data for 2000–2023, and the amount of precipitation, it was found that the surface subsidence was due to a huge irrigation draft. Assuming the similarity of shapes of isoseists of earthquakes with close epicenters, a comparison of the isoseists of earthquakes that occurred in 2014 and 2023 was carried out, which made it possible to identify the expansion of the contours of the isoseists towards the descending surface areas for the earthquake from 2023. This process, along with the tectonic movements of the Eurasian and Nubian plates, is believed to increase the stress-strain state between two aquifers, what caused the Mw = 6.8 earthquake in Morocco on September 8, 2023.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. G. Bondur

AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring

Author for correspondence.
Email: vgbondur@aerocosmos.info

Academician of the RAS

Russian Federation, Moscow

T. N. Chimitdorzhiev

Institute of Physical Materials Science, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: vgbondur@aerocosmos.info
Russian Federation, Ulan-Ude

A. V. Dmitriev

Institute of Physical Materials Science, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: vgbondur@aerocosmos.info
Russian Federation, Ulan-Ude

References

  1. Cheloni D. et al. The 8 September 2023, MW 6.8, Morocco Earthquake: A Deep Transpressive Faulting Along the Active High Atlas Mountain Belt // Geophysical Research Letters. 2024. V. 51. № 2. P. e2023GL106992.
  2. Михайлов В. О. и др. Землетрясения в Турции 06.02.2023: модель поверхности разрыва по данным спутниковой радарной интерферометрии // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 511. № 1. P. 71–77.
  3. Овсюченко А. Н. и др. Хубсугульское землетрясение 12.01.2021 с Mw = 6.7 в северной Монголии: геологические эффекты и тектоническая позиция очага // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 511. № 1. P. 65–70.
  4. Бондур В. Г. и др. Анализ динамики блоково-разломной структуры в районе землетрясений 2008 и 2020 г. на Южном Байкале методами спутниковой радиоинтерферометрии // Доклады Российской Академии Наук. Науки О Земле. 2021. Т. 499. № 2. P. 144–150.
  5. Бондур В. Г., Чимитдоржиев Т. Н., Дмитриев А. В. Аномальная геодинамика перед землетрясением 2023 г. В Турции по данным спутниковой радарной интерферометрии 2018–2023 гг. // Исследование Земли Из Космоса. 2023. № 3. P. 3–12.
  6. Zhang L. et al. Identifying Potential Landslides by Stacking-InSAR in Southwestern China and Its Performance Comparison with SBAS-InSAR: 18 // Remote Sensing. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2021. V. 13. № 18. P. 3662.
  7. Billi A. et al. Retracing the Africa–Eurasia nascent convergent boundary in the western Mediterranean based on earthquake and GNSS data // Earth and Planetary Science Letters. 2023. V. 601. P. 117906.
  8. GRACE Tellus [Electronic resource] // GRACE Tellus. URL: https://grace.jpl.nasa.gov/ (date of application: October 16, 2023).
  9. Hogenson K. et al. Hybrid Pluggable Processing Pipeline (HyP3): A cloud-native infrastructure for generic processing of SAR data. Zenodo, 2020.
  10. Generic Atmospheric Correction Online Service for InSAR (GACOS) [Electronic resource] // Generic Atmospheric Correction Online Service for InSAR (GACOS). 2024. URL: http://www.gacos.net
  11. Yu C. et al. Generic Atmospheric Correction Model for Interferometric Synthetic Aperture Radar Observations // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2018. V. 123. № 10. P. 9202–9222.
  12. GRACE(-FO) Data Analysis Tool | Data [Electronic resource] // GRACE Tellus. URL: https://grace.jpl.nasa.gov/data/data-analysis-tool (date of application: October 16, 2023).
  13. Styron R., Pagani M. The GEM Global Active Faults Database // Earthquake Spectra. SAGE Publications Ltd STM. 2020. V. 36. № 1_suppl. P. 160–180.
  14. BGR – WHYMAP [Electronic resource]. URL: https://www.whymap.org/whymap/EN/Home/whymap_node.html (date of application: January 19, 2024).
  15. Earthquake in Morocco September 8, 2023 (M 6.8). URL: https://omdoki.nextgis.com/resource/1095/display (date of application: January 19, 2024).
  16. Hssaisoune M. et al. Moroccan Groundwater Resources and Evolution with Global Climate Changes: 2 // Geosciences. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2020. V. 10. № 2. P. 81.
  17. ERA5-Land Monthly Aggregated - ECMWF Climate Reanalysis [Electronic resource] // Google for Developers. URL: https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/ECMWF_ERA5_LAND_MONTHLY_AGGR (date of application: January 19, 2024).
  18. Киселёв А. В. и др. Индикация опасных природных явлений вариациями гравитационного поля Земли (по данным спутниковых съемок системой GRACE) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 6. P. 13–28.
  19. ShakeMap 4 Manual — ShakeMap Documentation. URL: https://usgs.github.io/shakemap/ (date of application: January 19, 2024).
  20. Rhoujjati N. et al. Snowpack and groundwater recharge in the Atlas mountains: New evidence and key drivers // Journal of Hydrology: Regional Studies. 2023. V. 49. P. 101520.
  21. Смирнов В. Б. и др. О динамике сезонных компонент наведенной сейсмичности в области Койна-Варна, Западная Индия // Физика Земли. 2018. № 4. P. 100–109.
  22. Бондур В. Г. и др. Связь между вариациями напряженно-деформированного состояния земной коры и сейсмической активностью на примере Южной Калифорнии // ДАН. 2010. Т. 430. № 3. P. 400–404.
  23. Бондур В. Г. и др. Геомеханические модели и ионосферные вариации для крупнейших землетрясений при слабом воздействии градиентов атмосферного давления // ДАН. Т. 414. № 4. P. 540–543.
  24. Бондур В. Г. и др. Эволюция Напряженного Состояния Южной Калифорнии На Основе Геомеханической Модели И Текущей Сейсмичности // Физика Земли. 2016. № 1. P. 120–132.
  25. Бондур В. Г., Гарагаш И. А., Гохберг М. Б. Крупномасштабное взаимодействие сейсмоактивных тектонических провинций на примере Южной Калифорнии // ДАН. 2016. Т. 466. № 5. P. 598–601.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Field of average displacement velocities from January 2019 to September 2023.

Download (362KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Field of average negative displacement velocities per year. Aquifers.

Download (313KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Temporal dynamics of the effective water layer thickness (EWL) and the amount of precipitation.

Download (253KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Radar interferometry results: (a) – coseismic deformations according to the Sentinel-1 interferometric pair for 09/03/2023 and 09/15/2023, (b) – isoseismals for seismic events that took place in 2014 (black) and for the seismic event that took place on September 8, 2023 (red).

Download (298KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».