研究人員首次發現，日本東北海岸附近的大地震通常以海底斷層帶上的細微運動為先兆。雖然這些海底斷層滑動速度的加快（可由岸上GPS裝置察覺）不能使研究人員做出“我們下週四下午3:37會發生7.3級地震”之類的預測，但它們確實提供了對該地區地震活動一般模式的見解，並可能最終使科學家更好地瞭解斷層帶正在發生的事情。
研究人員整理了2011年之前在日本本州島東北海岸和北海道東南海岸發生的地震清單，這兩個島嶼是日本最大的島嶼，構造力緩慢地將北美板塊的西緣推到歐亞板塊之下，形成一個稱為日本海溝的海底構造，該海溝與該地區的地震和海嘯有關。從該清單中（其中沿海岸中部包括了1984年以來的地震資料），該團隊確定了1500多個地震序列，這些地震似乎隨著時間的推移重複發生，在同一地點以大致相同的震級發生，該研究的主要作者、日本東北大學的地球物理學家內田直紀說。從這些地震的震級和頻率中，他和他的同事們能夠估算出構造板塊在每個地點相互滑動的速率。研究人員在本週的《科學》雜誌上報告說，在某些地方，滑動速率以三年為週期激增和停滯，速度範圍從零（斷層被鎖定時）到峰值速度，幾乎是正常速度的四倍。
然後，該團隊研究了這些變化的滑動速率如何在統計學上與該地區其他非重複性地震（震級為5級或更大）相關聯。內田說，他們發現，在許多情況下，推斷出的滑動速率在附近地震發生前的幾天內加速了。因此，該團隊的分析表明，沿構造介面的逐漸滑動將沿斷層累積的地震應力轉移到附近的區域，在那裡最終會引發突然的滑動，也就是地震。
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對岸上GPS站收集的資料進行的分析（長期以來揭示了它們所安裝的構造板塊的運動）表明，它們的運動通常與推斷出的近海斷層滑動速率相匹配。因此，內田說，從某種意義上說，GPS裝置的運動可能會預示即將發生的地震。
阿拉斯加大學費爾班克斯分校的地球物理學家傑弗裡·弗雷米勒說，該團隊的研究“非常紮實，並提出了一些令人興奮的結論”，他沒有參與這項研究。他指出，如果近海構造介面的滑動是週期性的，那麼附近發生大地震的地方積累的地震應力也將是週期性的，這是合乎邏輯的。“許多人猜測應該是這種情況，但本文是迄今為止最令人信服的證據，”弗雷米勒說。
斯坦福大學的地球物理學家保羅·塞格爾（Paul Segall）也未參與這項研究，他說，這些發現“有可能成為探測該地區海底斷層正在發生的事情的有力工具”。他承認，“這是一種挑釁性的結果，屬於暗示性的範疇。”他補充說，該分析是否對地震預測有任何相關性還有待觀察。
儘管內田和他的同事們發現的統計聯絡表明，構造滑動增加發生在附近地震之前，但亞利桑那州立大學坦佩分校的地球物理學家馬努切赫爾·希爾扎伊說，完全有可能另一種現象導致了這兩種現象。例如，斷層岩石內部的流體壓力（稱為孔隙壓力）的增加可能會降低斷層內部的摩擦力，從而潤滑斷層，從而觸發一個區域的加速滑動和附近的地震。他和他的同事們現在正在研究這個概念和其他概念，看看他們是否能夠辨別出日本近海斷層正在發生的事情，以及這是否可能與世界上其他類似構造介面發生的事情有關。
希爾扎伊說：“答案可能會幫助科學家更好地瞭解俯衝帶的行為方式。”“沒有人真正知道系統是如何運作的。”