Far-field triggering of foreshocks near the nucleation zone of the 5 September 2012 (MW 7.6) Nicoya Peninsula, Costa Rica earthquak

Abstract

On 5 September 2012, a moment magnitude (MW) 7.6 earthquake occurred directly beneath the Nicoya Peninsula, an area with dense seismic and geodetic network coverage. The mainshock ruptured a portion of a previously identified locked patch that was recognized due to a decade-long effort to delineate the megathrust seismic and aseismic processes in this area. Here we conduct a comprehensive study of the seismicity prior to this event utilizing a matched-filter analysis that allows us to decrease the magnitude of catalog completeness by 1 unit. We observe a statistically significant increase in seismicity rate below the Nicoya Peninsula following the 27 August 2012 (MW 7.3) El Salvador earthquake (about 450 km to the northwest and 9 days prior to the Nicoya earthquake). Additionally, we identify a cluster of small-magnitude (<2.2) earthquakes preceding the mainshock by about 35 min and within 15 km of its hypocenter. The immediate foreshock sequence occurred in the same area as those earthquakes triggered shortly after the El Salvador event; though it is not clear whether the effect of triggering from the El Salvador event persisted until the foreshock sequence given the uncertainties in seismicity rates from a relatively small number of earthquakes. If megathrust earthquakes at such distances can induce significant increases in seismicity during the days before another larger event, this sequence strengthens the need for real-time seismicity monitoring for large earthquake forecasting.

El 5 de septiembre de 2012, se produjo un terremoto de magnitud momentánea (MW) 7,6 directamente debajo de la Península de Nicoya, un área con una densa cobertura de red sísmica y geodésica. El choque principal rompió una parte de un parche bloqueado previamente identificado que fue reconocido debido a un esfuerzo de una década para delinear los procesos sísmicos y asísmicos de megafonía en esta área. Aquí llevamos a cabo un estudio integral de la sismicidad antes de este evento utilizando un análisis de filtro emparejado que nos permite disminuir la magnitud de la completitud del catálogo en 1 unidad. Observamos un aumento estadísticamente significativo en la tasa de sismicidad debajo de la Península de Nicoya luego del terremoto de El Salvador del 27 de agosto de 2012 (MW 7.3) (aproximadamente 450 km al noroeste y 9 días antes del terremoto de Nicoya). Además, identificamos un grupo de terremotos de pequeña magnitud (<2.2) que preceden al sismo principal en aproximadamente 35 minutos y dentro de los 15 km de su hipocentro. La secuencia de premonición inmediata ocurrió en la misma área que los terremotos desencadenados poco después del evento de El Salvador; aunque no está claro si el efecto del desencadenamiento del evento de El Salvador persistió hasta la secuencia de premonición, dadas las incertidumbres en las tasas de sismicidad de un número relativamente pequeño de terremotos. Si los mega terremotos a tales distancias pueden inducir aumentos significativos en la sismicidad durante los días previos a otro evento mayor, esta secuencia refuerza la necesidad de un monitoreo de sismicidad en tiempo real para el pronóstico de grandes terremotos.

Em 5 de setembro de 2012, um terremoto de magnitude momentânea (MW) 7,6 ocorreu diretamente abaixo da Península de Nicoya, uma área com densa cobertura de rede sísmica e geodésica. O choque principal rompeu uma parte de um patch bloqueado previamente identificado que foi reconhecido devido a um esforço de uma década para delinear os processos sísmicos e assísmicos da megaterrust nesta área. Aqui, conduzimos um estudo abrangente da sismicidade antes deste evento, utilizando uma análise de filtro compatível que nos permite diminuir a magnitude da completude do catálogo em 1 unidade. Observamos um aumento estatisticamente significativo na taxa de sismicidade abaixo da Península de Nicoya após o terremoto de El Salvador de 27 de agosto de 2012 (MW 7.3) (cerca de 450 km a noroeste e 9 dias antes do terremoto de Nicoya). Além disso, identificamos um aglomerado de terremotos de pequena magnitude (<2,2) que precede o choque principal por cerca de 35 min e dentro de 15 km de seu hipocentro. A sequência de abalo imediato ocorreu na mesma área que os terremotos desencadeados logo após o evento de El Salvador; embora não esteja claro se o efeito do desencadeamento do evento de El Salvador persistiu até a sequência do abalo devido às incertezas nas taxas de sismicidade de um número relativamente pequeno de terremotos. Se terremotos de megaterrugem em tais distâncias podem induzir aumentos significativos na sismicidade durante os dias antes de outro evento maior, esta sequência reforça a necessidade de monitoramento de sismicidade em tempo real para previsão de grandes terremotos.