Emily Brodsky

Emily E. Brodsky ist eine US-amerikanische Seismologin und Professorin für Geowissenschaften an der University of California in Santa Cruz. Sie erforscht die Physik von Erdbeben, die Seismik von Vulkanen und Erdrutsche.

Emily Brodsky mit einem Unterwasser-Graben-Thermometer (2017)

Frühes Leben und Ausbildung

Emily Brodsky absolvierte von 1991 bis 1995 einen Bachelor-Studiengang an der Harvard University und schloss magna cum laude ab.[1] Während dieser Zeit gründete sie das Harvard Undergraduate Television. Ihre Promotion schloss Brodsky 2001 am California Institute of Technology in Pasadena ab. Ihre Arbeit beschäftigte sich mit der Theorie der gerichteten Diffusion, dem Mechanismus, der beschreibt, wie Dehnungswellen flüchtige organische Verbindungen in Blasen pumpen.[2][3] Die Theorie der gerichteten Diffusion erklärt, wie dynamische Dehnungen durch vulkanischen Tremor oder ein tektonisches Beben zu statischen Dehnungen im Inneren einer Magmakammer führen.[2]

Forschung und Karriere
Karte des kalifornischen Saltonsees mit dem endorheischen Drainagesystem der Salton-Senke

Nach ihrer Promotion wechselte Brodsky an die University of California in Santa Cruz und wählte als Schwerpunkt die Physik von Erdbeben.[4][5] Sie untersuchte, welche Faktoren Erdbeben auslösen, darunter auch hydrogeologische Gegebenheiten und die Struktur von Verwerfungszonen.[6] Der Einfluss von Erdbeben auf nachfolgende Erdbeben (Triggerung) kann derzeit wissenschaftlich nur eingeschränkt beschrieben werden. Brodsky demonstrierte, dass seismische Wellen lokale seismische Wellen auslösen können.[7] Sie fand heraus, dass von Erdbeben ausgehende dynamische Stresswellen weitere Erdbeben auslösen können.[8] Sie untersuchte die Frage, ob statische Spannung die Auslösung von Erdbeben beeinflusst und kam zu dem Ergebnis, dass nachfolgende Erdstöße ähnliche Verteilungsmuster wie der Hauptstoß haben.[8][9] Sie konnte zeigen, dass die Amplitude eine gute Grundlage für Vorhersagen von Erdbeben in allen Entfernungen ermöglicht.[10] Bei ihren Untersuchungen im Bereich des Geothermie-Projekts am Saltonsee wies sie Wechselwirkungen zwischen menschlicher und seismischer Aktivität nach.[11] Verwerfungsrutsche können Struktur und Oberfläche benachbarter Felsen bis hin zur Pulverisierung verändern.

Sie interessierte sich für die Permeabilität von geklüftetem Gestein und wies nach, dass seismische Wellen Klüfte aufschließen können. Sie beschäftigte sich mit der Permeabilität von brüchigen Felsen und zeigte, dass seismische Wellen Felsklüfte aufbrechen können.[12] Brodsky stellte fest, dass der Druckaufbau während Erdbeben auch zu Veränderung im Grundwasser führt.[13] Nach Erdbeben sondiert Brodsky die Verwerfungszone, um dort die Temperaturen aufzuzeichnen.[14] Sie untersuchte das Tōhoku-Erdbeben von 2011 und stellte eine Serie von Temperatur-Pulsen fest, die durch eine Erhöhung der Gesteins-Permeabilität verursacht wird. Unmittelbar nach einem Erdbeben kann die Struktur der Verwerfungszone verändert sein und eine höhere Durchlässigkeit aufweisen, sie regeneriert sich aber innerhalb weniger Monate wieder.[15] Erdbeben werden ausgelöst, wenn tektonische Spannungen größer als die Reibung der Gesteinsmassen sind. Brodsky stellte Überlegungen an, worin diese Reibung überhaupt besteht. Im Fall des Tōhoku-Erdbebens von 2011 konnte Brodsky nachweisen, dass der Grad der Reibung niedriger war, als dies vorher vermutet worden war.[16] Neben Erdbeben forschte sie auch über Vulkane, Geysire, Erdrutsche und Flüsse.[17] Gelegentlich werden Vulkanausbrüche auch durch weit entfernte Erdbeben ausgelöst. Brodsky wies darauf hin, dass neben dem Wachstum von Blasen und dem Umkippen von Magmakammern auch das Aufbrechen von Gesteinen, die eine Magmakammer umgeben, ursächlich sein könnten.[17]

Brodsky ist Mitglied der Direktorien des Southern California Earthquake Center und des Incorporated Research Institutions for Seismology Consortium (IRIS).[18][19]

Ehrungen und Auszeichnungen

Einzelnachweise
  1. Predict Earthquakes? Prof. Emily Brodsky on progress in the science. In: Meetup. Abgerufen am 10. April 2019 (englisch).
  2. E. E. Brodsky, B. Sturtevant, H. Kanamori: Earthquakes, volcanoes, and rectified diffusion, Journal of Geophysical Research: Solid Earth Vol. 103, 1998
  3. Bradford Sturtevant, Hiroo Kanamori, Emily E. Brodsky: Seismic triggering by rectified diffusion in geothermal systems. In: Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 101. Jahrgang, B11, 1996, ISSN 2156-2202, S. 25269–25282, doi:10.1029/96JB02654, bibcode:1996JGR...10125269S (englisch, escholarship.org).
  4. Hiroo Kanamori, Emily E Brodsky: The physics of earthquakes. In: Reports on Progress in Physics. 67. Jahrgang, Nr. 8, 13. Juli 2004, ISSN 0034-4885, S. 1429–1496, doi:10.1088/0034-4885/67/8/r03, bibcode:2004RPPh...67.1429K.
  5. People - UC Santa Cruz Seismology Laboratory. In: websites.pmc.ucsc.edu. Abgerufen am 10. April 2019.
  6. People - UC Santa Cruz Seismology Laboratory. In: websites.pmc.ucsc.edu. Abgerufen am 10. April 2019.
  7. Emily E. Brodsky, Vassilis Karakostas, Hiroo Kanamori: A new observation of dynamically triggered regional seismicity: Earthquakes in Greece following the August 1999 Izmit, Turkey earthquake, Geophysical Research Letters, Vol. 27, 2000
  8. Emily E. Brodsky. In: Honors Program. Abgerufen am 10. April 2019 (amerikanisches Englisch).
  9. Emily E. Brodsky, Karen R. Felzer: Decay of aftershock density with distance indicates triggering by dynamic stress, Nature, Vol. 441 (2006)
  10. Nicholas J. van der Elst, Emily E. Brodsky: Connecting near-field and far-field earthquake triggering to dynamic strain, Journal of Geophysical Research, Vol. 115 (2010)
  11. Lia J. Lajoie, Emily E. Brodsky: Anthropogenic Seismicity Rates and Operational Parameters at the Salton Sea Geothermal Field, Science, Vol. 341 (2013)
  12. Jean E. Elkhoury, Emily E.Brodsky, Duncan C. Agnew: Seismic waves increase permeability, Nature, Vol. 441 (2006)
  13. Emily E. Brodsky, Evelyn Roeloffs, Douglas Woodcock, Ivan Gall, Michael Manga: A mechanism for sustained groundwater pressure changes induced by distant earthquakes, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Vol. 108 (2003)
  14. Voices From the Future: Conversation With Emily E. Brodsky | NSF - National Science Foundation. In: www.nsf.gov. Abgerufen am 10. April 2019.
  15. Yao Huang, Zhi-Ming Sun, Guang Yang, Wei Zhang, Jun-Ling Pei, Jia-Liang Si, James J. Mori, Huan Wang, Yasuyuki Kano: Continuous Permeability Measurements Record Healing Inside the Wenchuan Earthquake Fault Zone, Science, Vol. 340 (2013)
  16. 343t Expedition 343, S. Toczko, N. Eguchi, W. Lin, R. N. Harris, T. Ishikawa, F. Chester, J. Mori, Y. Kano: Low Coseismic Friction on the Tohoku-Oki Fault Determined from Temperature Measurements, Science, Vol. 342 (2013)
  17. Michael Manga, Emily Brodsky: SEISMIC TRIGGERING OF ERUPTIONS IN THE FAR FIELD: Volcanoes and Geysers. In: Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 34. Jahrgang, Nr. 1, 2006, S. 263–291, doi:10.1146/annurev.earth.34.031405.125125, bibcode:2006AREPS..34..263M.
  18. What We Can and Cannot Predict about Earthquakes. In: alumni.ucsc.edu. Abgerufen am 10. April 2019.
  19. brodsky | Southern California Earthquake Center. In: www.scec.org. Abgerufen am 10. April 2019 (englisch).
  20. Charles F. Richter Early Career Award | Seismological Society of America - Part 3. In: www.seismosoc.org. Abgerufen am 10. April 2019.
  21. Voices From the Future: Emily E. Brodsky - Earthquakes Triggered By Seismic Waves | NSF - National Science Foundation. In: www.nsf.gov. Abgerufen am 10. April 2019.
  22. Past Distinguished Lecturers. In: U.S. Science Support Program. Abgerufen am 10. April 2019 (amerikanisches Englisch).
  23. https://ras.ac.uk/news-and-press/news/royal-astronomical-society-honours-stars-astronomy-and-geophysics abgerufen am 7. Juni 2021
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