Επιστήμονες συνέδεσαν μια απότομη ανύψωση του εδάφους στη νότια Πολωνία με ένα θαμμένο ρήγμα στη Γη που κάποτε είχε ανοίξει βίαια. Αυτό το εύρημα δείχνει ότι ισχυροί σεισμοί έπληξαν την περιοχή πριν από χιλιάδες χρόνια, παρόλο που τα πρόσφατα δεδομένα την κάνουν να φαίνεται ήρεμη και χαμηλού κινδύνου.
Κοντά στο Μπζέγκι (Brzegi) στη νότια Πολωνία, ένα απόκρημνο ύψωμα 4 μέτρων εκτείνεται σε μήκος περίπου 3 χιλιομέτρων μέσα από βοσκοτόπια, αφήνοντας μια απότομη κόψη στο έδαφος.
Η αποκάλυψη μιας κρυμμένης απειλής
Χαρτογραφώντας αυτή τη γραμμή, ο Δρ. Piotr Kłapyta, γεωμορφολόγος στο Πανεπιστήμιο της Γιαγκελονίας στην Κρακοβία, τη συνέδεσε με ένα προηγουμένως άγνωστο ρήγμα. Ο Kłapyta και οι συνεργάτες του εξέτασαν αν το νερό ή οι κατολισθήσεις θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτή την κόψη, αλλά συνέχισαν να βλέπουν σημάδια βαθύτερης θραύσης.
Η ανακάλυψη ενός νέου ρήγματος σε αυτή τη λεκάνη ωθεί τους επιστήμονες να επεκτείνουν το ιστορικό σεισμικότητας της περιοχής πέρα από τα πρόσφατα δεδομένα.
Ελέγχοντας την ευθεία γραμμή
Οι αερομεταφερόμενοι χάρτες λέιζερ επέτρεψαν στην ομάδα να ακολουθήσει το ίχνος του ρήγματος πάνω από λόφους και κοίτες ποταμών, χωρίς να εξαρτάται από την αποσπασματική ορατότητα του εδάφους. Ακόμη και στα σημεία όπου η κλίση του εδάφους άλλαζε, η γραμμή παρέμενε ευθεία και συνεχή – ένα μοτίβο που σπάνια αφήνει πίσω της η συνηθισμένη διάβρωση.
Κάτω από την επιφάνεια, οι γεωφυσικές έρευνες -εργαλεία που «σκανάρουν» τα επιφανειακά στρώματα- εντόπισαν μια απότομη ασυνέχεια ακριβώς κάτω από το ορατό ίχνος. Αυτά τα υπόγεια σπασίματα κατέστησαν την τεκτονική εξήγηση ως την επικρατέστερη και οδήγησαν στην απόφαση να προχωρήσουν οι επιστήμονες σε ανασκαφές.
Σκάβοντας στα στρώματα
Οι εκσκαφείς διάνοιξαν μια παλαιοσεισμολογική τάφρο -έναν στενό λάκκο που εκθέτει τα θαμμένα στρώματα του εδάφους- κατά μήκος του αναβαθμού κοντά στο Μπζέγκι.
Μέσα σε αυτή την τομή, τα στρώματα των ιζημάτων σταματούσαν απότομα και στη συνέχεια συνεχίζονταν σε διαφορετικό επίπεδο, επιβεβαιώνοντας την ύπαρξη μιας ζώνης ρήγματος από κάτω.
Τα απότομα σπασίματα και οι παραμορφωμένες λωρίδες στα τοιχώματα της τάφρου υπέδειξαν διατμητική κίνηση (shearing) και όχι μια αργή, φυσική καθίζηση του εδάφους προς την πλαγιά.
Τα απότομα σπασίματα και οι παραμορφωμένες ζώνες στα εκτεθειμένα τοιχώματα υπέδειξαν τη διαδικασία της διάτμησης και όχι την αργή καθίζηση του εδάφους προς την κατηφόρα. Μια τάφρος μπορεί να μην αποκαλύπτει κάθε σεισμό που συνέβη στο παρελθόν, μπορεί όμως να επιβεβαιώσει ότι κάποτε μια αιφνίδια κίνηση έσκισε τα νεότερα ιζηματογενή στρώματα.
Εκτιμώντας τη χρονολογία
Καθώς στην τάφρο δεν εντοπίστηκε οργανικό υλικό που θα επέτρεπε μια άμεση χρονολόγηση, η ομάδα στράφηκε στο ίδιο το ανάγλυφο του τοπίου. Αντ’ αυτού, χρησιμοποίησαν μοντέλα διάχυσης -μαθηματικούς υπολογισμούς που εκτιμούν πόσο γρήγορα «μαλακώνει» και εξομαλύνεται μια απότομη κόψη- ώστε να προσδιορίσουν κατά προσέγγιση την ηλικία της.
Οι υπολογισμοί τους τοποθετούν τη ρήξη κάπου ανάμεσα σε 10.000 και 50.000 χρόνια πριν, κατά τη διάρκεια της τελευταίας εποχής των παγετώνων. Επειδή η μέθοδος αυτή προϋποθέτει ένα απλουστευμένο σενάριο για τον τρόπο σχηματισμού της κόψης, ο χρονικός προσδιορισμός παραμένει, εκ σχεδιασμού, κατά προσέγγιση.
Γιατί η ηρεμία μπορεί να παραπλανήσει
Οι σύγχρονοι χάρτες χαρακτηρίζουν το Ποντχάλε (Podhale), μια λεκάνη στη νότια Πολωνία κοντά στη Σλοβακία, ως ήσυχη περιοχή, επειδή έχουν σημειωθεί λίγοι πρόσφατοι σεισμοί εκεί.
Οι σεισμογράφοι παρακολουθούν αυτή τη γωνιά της Ευρώπης μόνο για ένα μικρό χρονικό διάστημα, οπότε τα μεγάλα κενά δραστηριότητας παραμένουν αόρατα. Οι γραπτές μαρτυρίες επεκτείνουν το ιστορικό αρχείο, ωστόσο δεν περιλαμβάνουν τις δονήσεις που σημειώθηκαν πριν αναπτυχθούν οι πόλεις και πριν οι άνθρωποι κρατούν σημειώσεις.
Σπάνιοι αλλά ισχυροί σεισμοί μπορούν ακόμα να συμβούν σε ένα «αργό» ρήγμα, αφήνοντας πίσω τους μόνο «ουλές» (ίχνη) ως τα μοναδικά στοιχεία που μπορούν να εντοπίσουν αργότερα οι επιστήμονες.
Τι παραλείπουν οι κατάλογοι
Ένας σεισμολογικός κατάλογος, μια συνεχής λίστα που καταρτίζεται από όργανα μετρήσεων, μπορεί να παραμένει περιορισμένος όταν τα καταστροφικά γεγονότα συμβαίνουν με μεσοδιαστήματα αιώνων.
Ανοίγοντας τάφρους κατά μήκος ενεργών ρηγμάτων, οι επιστήμονες “διαβάζουν” παλαιότερους σεισμούς που δεν καταγράφηκαν ποτέ στους σύγχρονους καταλόγους.
Στην παλαιοσεισμολογία, τη μελέτη των σεισμών μέσω γεωλογικών ιχνών, τα στρώματα των ιζημάτων μπορούν να υποδείξουν πότε έσπασε ένα ρήγμα.
«Σύμφωνα με τους συγγραφείς, οι παλαιοσεισμολογικές μελέτες επιτρέπουν μια πολύ καλύτερη αξιολόγηση των γεωλογικών κινδύνων από ό,τι η αποκλειστική στήριξη στους σύγχρονους σεισμολογικούς καταλόγους», δήλωσε ο Kłapyta.
Όταν τα ίχνη παραβιάζουν τους κανόνες
Παραδόξως, το αποτύπωμα στο Μπζέγκι δεν ταιριάζει με το συνηθισμένο μοτίβο που συνδέει το μήκος ενός ρήγματος με το μέγεθος της επιφανειακής μετατόπισης. Συνήθως, τα μακρύτερα ρήγματα προκαλούν μεγαλύτερες επιφανειακές ρήξεις, επειδή η τάση διαδίδεται και εκτονώνεται κατά μήκος μεγαλύτερης έκτασης εδάφους κατά τη διάρκεια ενός μεγάλου σεισμού.
Η αργή ερπυστική ολίσθηση (creep) σε αποσαθρωμένη άργιλο μπορεί επίσης να αυξήσει την κλίση ενός πρανούς με την πάροδο του χρόνου, οπότε το ορατό “σκαλοπάτι” ενδέχεται να υπερβάλλει ως προς το μέγεθος της κίνησης.
Παρόλα αυτά, ένα μικρό ρήγμα που φτάνει μέχρι την επιφάνεια αποτελεί ένδειξη ενέργειας την οποία η σύγχρονη παρακολούθηση μπορεί να μην εντοπίσει ποτέ σε όλη τη διάρκεια μιας ανθρώπινης ζωής.
Οι δυνάμεις πίσω από το ρήγμα
Η πίεση από τη σύγκρουση των Άλπεων και των Καρπαθίων στην Κεντρική Ευρώπη συνεχίζει να συμπιέζει την περιοχή, και τα ρήγματα μπορούν να αντιδράσουν ακόμη και σε μεγάλη απόσταση.
Η χαρτογράφηση πεδίου υπέδειξε ότι το ρήγμα του Μπζέγκι κινήθηκε πλευρικά και προς τα κάτω, ένας συνδυασμός που μπορεί να διαμορφώσει την αποστράγγιση των υδάτων και τις κλίσεις του εδάφους.
Σε όλη τη λεκάνη βόρεια των ορέων Τάτρα, στα σύνορα Πολωνίας-Σλοβακίας, μια βορειοανατολική συμπίεση ευθυγράμμισε αυτή την κίνηση με γειτονικές δομές. Η σύνδεση μιας τοπικής ρήξης με περιφερειακές δυνάμεις βοηθά τους επιστήμονες να εξετάσουν ποια άλλα κρυφά ρήγματα ενδέχεται να δέχονται την ίδια τεκτονική καταπόνηση.
Μαθήματα από το ρήγμα του Μπζέγκι
Για τους υπεύθυνους σχεδιασμού κινδύνου, το αποτύπωμα στο Μπζέγκι έχει σημασία γιατί αποδεικνύει ότι το έδαφος μπορεί να διατηρεί στοιχεία αφού η δόνηση τελειώσει. Νέοι χάρτες υψηλής ευκρίνειας επιτρέπουν στις ομάδες να σαρώνουν άλλες κοιλάδες για ευθείες κόψεις και στη συνέχεια να τις επιβεβαιώνουν με στοχευμένες τάφρους.
Η καλύτερη χρονολόγηση θα είναι το επόμενο σημαντικό βήμα, καθώς η επικινδυνότητα ενός ρήγματος εξαρτάται από το πόσο συχνά σπάει, όχι μόνο από το μέγεθός του. Κάθε αρχαία ρήξη που προστίθεται στο ιστορικό αρχείο μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο η Πολωνία συνυπολογίζει τους σπάνιους αλλά υψηλής καταστροφικότητας σεισμούς στον μελλοντικό σχεδιασμό.
Το εύρημα στο Μπζέγκι μετατρέπει μια ήσυχη περιοχή της νότιας Πολωνίας σε μια μακροχρόνια ιστορία γραμμένη σε σπασμένα και “επουλωμένα” στρώματα.
Περισσότερες τάφροι και πιο ακριβείς χρονολογήσεις αναμένεται να δείξουν αν το ρήγμα έσπασε μία φορά ή επανειλημμένα, και πώς πρέπει να ανταποκριθούν οι σεισμολογικοί κατάλογοι.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Geomorphology
πηγή enikos.gr
Φωτογραφία: Freepik
