Kakva je veza rascepa, tektonskih ploča i cunamija? Naučnici ispitivali tajnu najjačih zemljotresa

Istraživanja su pružila nova saznanja o pomeranju tektonskih ploča koje izazivaju neke od najvećih zemljotresa i cunamija na Zemlji, piše Phys.org.

"Ovo je prva studija koja koristi obalnu geologiju za rekonstrukciju istorije rascepa u sistemu rascepa," rekla je Džesika DePaolis, saradnica na odeljenju za geonauke na Virdžinija Teku. "Ovi rascepi su bliže obali, pa će cunamiji koje oni izazivaju brže stići do obale nego cunami izazvan samo subdukcijskim zemljotresom."

Subdukcijske zone širom sveta, oblasti gde se jedna tektonska ploča pomera ispod druge, stvaraju najveće zemljotrese, one jače od magnitude 8,0, izazivajući cunamije i menjajući ekosisteme. DePaolis, zajedno sa Tinom Dura, docentkinjom, i kolegama iz geološke službe SAD-a, pronašaoje dokaze da rascepi, krustalni rascepi povezani sa subdukcijskim zonama, mogu da se pomere tokom subdukcijskih zemljotresa i doprinose lokalnom obalnom uništenju i ekološkim promenama češće nego što se ranije mislilo.

Takvo pomeranje rascepa pod vodom može stvoriti cunami koji bi mogao stići do najbližih obala za 30 minuta ili manje, rekla je DePaolis. Objavljena u časopisu Journal of Geophysical Research: Solid Earth, studija bi trebalo da utiče na svest o opasnostima u subdukcijskim zonama širom sveta.

Rascepi postoje u subdukcijskim zonama koje graniče sa Ekvadorom, Kaskadijom, Čileom i Japanom, što sugeriše da oni mogu doprineti opasnostima od cunamija na tim lokacijama. Kada se tektonske ploče pomeraju u subdukcijskoj zoni, to se dešava kilometrima ispod površine okeana. Pošto su rascepi povezani sa ovim zonama, njihova lokacija otežava istraživanje.

Srećom, sekundarni, ili površinski, efekti ovih pomeranja su geološki zabeleženi na ostrvu Montagju u zalivu Princ Vilijam na Aljasci, što ga čini jedinim trenutnim kopnom koje leži iznad rascepa i pokazuje takve efekte u svom tlu.

Tipično, rezultujuće izdizanje tla usled pomeranja tektonske ploče ispod njega, poznato kao izdizanje, usled subdukcijskih zemljotresa može biti od 1 do 3 metra. Ovo je tačno za većinu kopnenih lokacija pogođenih zemljotresom iz 1964. godine, koji je dostigao magnitudu 9,2 na Rihterovoj skali.

Međutim, na ostrvu Montagju, rascepi su stvorili izdizanje od 11 metara i pokrenuli isušivanje obalne lagune, efektivno menjajući njen ekosistem iz morske lagune u slatkovodni močvarni teren.

"Ostrvo je nekako zaglavljeno između ovih rascepa, pa svaki put kad se ovi rascepi aktiviraju, ono zapravo beleži izdizanje," rekla je DePaolis. "Ima ovo preterano izdizanje koje jednostavno nije uobičajeno za subdukcijske zemljotrese."

DePaolis i njen tim su ispitivali efekte rascepa na ostrvu Montagju. Analizom 42 sedimentna jezgra, pronašli su stratigrafske dokaze o zemljotresu iz 1964. godine i sekundarnom pomeraju izazvanom rascepom. Primetili su jasan sedimentni prelaz sa prezemljotresnog lagunskog mulja na poslezemljotresno ukorenjeno tlo.

"Definitivno postoje ostrva koja se izdignu usled subdukcijskih zemljotresa, ali nemaju nužno rascepe koji prolaze kroz njih i izazivaju to preterano izdizanje, tako da je ovo zaista jedinstveno mesto," rekla je Dura, pridruženi član Globalnog centra za promene i Fralin instituta za životne nauke.

Istraživači su verovali da je sekundarno pomeranje usled rascepa moguće. Ali ta ideja je bila samo teoretska do sada, jer je ovo prva poznata kopnena masa koja beleži stratigrafske dokaze. Članovi tima su takođe koristili dijatomeje, vrstu silicijumskih mikroalgi sačuvanih unutar sedimenata koje su osetljive na promene u salinitetu, kako bi rekonstruisali paleookolišne promene koje su se dogodile nakon zemljotresa iz 1964. godine.

Pronašli su jasan prelaz iz visoko slanog morskog lagunskog okruženja van domašaja plime, što ukazuje na izdizanje obale. Upoređujući nalaze iz uzoraka jezgra iz zemljotresa 1964. godine sa uzorcima dublje u obalnoj stratigrafiji, istraživački tim je otkrio sedimentne i dijatomske dokaze o još tri slučaja gde je došlo do pomeranja rascepa.

Ovi dokazi su se poklopili sa četiri od poslednjih osam dokumentovanih subdukcijskih zemljotresa u regionu. "Postoji ogromna količina pomeranja na ovim rascepima koja može stvoriti te zaista brze, lokalne, velike cunamije," rekla je DePaolis. "Tako da imate taj lokalni cunami koji dolazi zaista brzo, a odmah iza njega, imate cunami koji je stvorila sama subdukcijska zona. Odjednom imate ove masivne i destruktivne cunamije koji dolaze brzo jedan za drugim."

Ovi nalazi naglašavaju važnost istraživanja rascepa u subdukcijskim zonama i njihove uloge u povećanju rizika od velikih zemljotresa i cunamija. Povećana svest i razumevanje ovih procesa mogu doprineti boljoj pripremi i smanjenju rizika za zajednice koje se nalaze u blizini ovih opasnih zona.

(Telegraf Nauka / Phys.org)