Η Ζώνη Καταβύθισης Cascadia είναι ασυνήθιστα ήσυχη για ένα ρήγμα μεγάλων ωθήσεων (megathrust). Εκτεινόμενο σε περισσότερα από 965,6 χιλιόμετρα από τον Καναδά έως την Καλιφόρνια, το ρήγμα σηματοδοτεί τη σύγκλιση της πλάκας Juan de Fuca και της πλάκας της Βόρειας Αμερικής.
Ενώ άλλες ζώνες καταβύθισης παράγουν σποραδικούς τριγμούς καθώς οι πλάκες τρίβονται μεταξύ τους, η Cascadia παρουσιάζει πολύ μικρή σεισμική δραστηριότητα, ενισχύοντας τις υποθέσεις ότι οι πλάκες είναι «κλειδωμένες» μεταξύ τους λόγω τριβής.
Νέα δεδομένα για το ρήγμα Cascadia και τους σεισμούς αργής κίνησης
Η ζώνη καταβύθισης —μίλια μακριά από την ακτή και σε μεγάλο θαλάσσιο βάθος— είναι δύσκολο να παρατηρηθεί. Η συλλογή των περισσότερων δεδομένων βασίζεται στην ξηρά, γεγονός που περιορίζει το εύρος και την ποιότητα των αποτελεσμάτων. Η έλλειψη σεισμών δυσχεραίνει περαιτέρω τις προσπάθειες κατανόησης της συμπεριφοράς και της δομής της.
Σε μια νέα μελέτη —την πρώτη που παρακολουθεί την παραμόρφωση (strain) μακριά από την ακτή για εκτεταμένο χρονικό διάστημα— ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον αναφέρουν ότι οι πλάκες ενδέχεται να μην είναι πλήρως κλειδωμένες.
Βασιζόμενη σε δεδομένα κίνησης του εδάφους 13 ετών από αισθητήρες σε διαφορετικές περιοχές, η μελέτη δείχνει ότι το βόρειο τμήμα του ρήγματος είναι κλειδωμένο και ήσυχο, αλλά η κεντρική περιοχή φαίνεται να είναι πιο ενεργή.
Εκεί, οι ερευνητές παρατήρησαν σημάδια ενός ρηχού σεισμού αργής κίνησης (slow-motion earthquake) και ανίχνευσαν παλμούς ρευστών που ρέουν μέσα από υπόγεια κανάλια, γεγονός που ενδέχεται να εκτονώνει την πίεση από το ρήγμα.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Science Advances, ενδέχεται να μεταβάλουν τις προσδοκίες για το πώς αυτή η περιοχή θα ανταποκριθεί σε έναν μεγάλο σεισμό. Παρόμοια χαρακτηριστικά σε άλλα μέρη έχουν σταματήσει μια διάρρηξη που, σε άλλη περίπτωση, θα μπορούσε να είχε συνεχιστεί κατά μήκος ολόκληρης της γραμμής του ρήγματος.
«Είναι προκαταρκτικό, αλλά πιστεύουμε ότι οι μεταβαλλόμενες διαδρομές των ρευστών στην Cascadia θα αλλάξουν τη συμπεριφορά των μεγάλων σεισμών στο ρήγμα», δήλωσε μια απ’ τους συγγραφείς, η Marine Denolle, αναπληρώτρια καθηγήτρια γεωεπιστημών και διαστημικής επιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον (UW).
Ο μηχανισμός των Μεγα-σεισμών στον Βορειοδυτικό Ειρηνικό
Η τεκτονική πλάκα Juan de Fuca προελαύνει προς την πλάκα της Βόρειας Αμερικής με ρυθμό περίπου 4 εκατοστών το χρόνο.
Επειδή όμως οι πλάκες είναι «κολλημένες» μεταξύ τους, αυτή η κίνηση δημιουργεί πίεση. Τελικά, η τάση που συσσωρεύεται στο όριο των πλακών θα υπερβεί αυτό που μπορούν να αντέξουν. Όταν τελικά γλιστρήσουν και απελευθερωθούν, ένας σεισμός θα εξαπλωθεί κατά μήκος του ορίου.
Οι σεισμοί μεγάλων ωθήσεων (megathrust), οι οποίοι συμβαίνουν σε όρια όπου η μία πλάκα ολισθαίνει κάτω από την άλλη, συγκλονίζουν τον Βορειοδυτικό Ειρηνικό περίπου κάθε 500 χρόνια.
Οι ερευνητές χρονολόγησαν τον τελευταίο στο 1700, και οι εκτιμήσεις υποδηλώνουν μια πιθανότητα 10 έως 15% να διαρραγεί ολόκληρο το ρήγμα μέσα στα επόμενα πενήντα χρόνια, προκαλώντας έναν σεισμό που θα μπορούσε να υπερβεί το μέγεθος των 9 Ρίχτερ.
Τι έδειξε η μελέτη – η προσέγγιση των επιστημόνων
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δεν μεταβάλλουν αυτές τις πιθανότητες, αλλά οι δυναμικές που καταγράφηκαν ενδέχεται να επηρεάσουν τη σφοδρότητα του ενδεχόμενου σεισμού.
Μια πρόσφατη έρευνα του θαλάσσιου πυθμένα διαπίστωσε ότι το ρήγμα μπορεί να διαχωριστεί σε τουλάχιστον τέσσερα γεωλογικά διακριτά τμήματα. Κάθε ένα από αυτά ενδέχεται να είναι μονωμένο από μια διάρρηξη σε άλλη περιοχή.
Σε αυτή την μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν προσεκτικότερα δύο από τις περιοχές, αναλύοντας δεδομένα από τρεις σταθμούς παρακολούθησης: έναν κοντά στη νήσο Βανκούβερ και δύο στα ανοικτά των ακτών του Όρεγκον.
«Θέλαμε να κατανοήσουμε τις μεταβολές της παραμόρφωσης (strain) σε διαφορετικές περιοχές μακριά από την ακτή», δήλωσε η κύρια συγγραφέας Maleen Kidiwela, διδακτορική φοιτήτρια ωκεανογραφίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον (UW). «Χρησιμοποιήσαμε τους σεισμογράφους για να μετρήσουμε πώς μεταβάλλεται η σεισμική ταχύτητα κάτω από κάθε σταθμό».
Τι είναι η σεισμική ταχύτητα
Η «σεισμική ταχύτητα» είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τον ρυθμό με τον οποίο ο περιβαλλοντικός θόρυβος διαδίδεται μέσα από ένα υλικό.
Επειδή η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται από το μέσο μέσα στο οποίο κινείται, η παρακολούθηση της σεισμικής ταχύτητας μπορεί να προσφέρει στους ερευνητές ένα «παράθυρο» στις διεργασίες που συντελούνται κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού.
«Όταν συμπιέζεις κάτι, αναμένεις ότι τα ηχητικά κύματα θα κινούνται μέσα σε αυτό πιο γρήγορα», δήλωσε η Kidiwela. Η σταθερή αύξηση της σεισμικής ταχύτητας που παρατηρήθηκε στη βόρεια τοποθεσία υπέδειξε στους ερευνητές ότι το πέτρωμα συμπιεζόταν, γεγονός που υποστηρίζει τη θεωρία ότι οι δύο πλάκες είναι «κλειδωμένες» στη θέση τους.
Η κεντρική περιοχή παρουσίασε ένα διαφορετικό μοτίβο. Για δύο μήνες το 2016, η σεισμική ταχύτητα μειώθηκε. Οι ερευνητές αποδίδουν αυτή την πτώση σε έναν «σεισμό αργής κίνησης» (slow-motion earthquake) στο ρηχό άκρο της ωκεάνιας πλάκας, ο οποίος εκτόνωσε μέρος της πίεσης στο ρήγμα.
Άλλες πτώσεις στη σεισμική ταχύτητα, που καταγράφηκαν μεταξύ 2017 και 2022, συνδέθηκαν με τη δυναμική των ρευστών. Η υποβύθιση «στύβει» τα υγρά έξω από τα πετρώματα και τα ωθεί προς την επιφάνεια.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι άλλα ρήγματα, που εκτείνονται κάθετα στη ζώνη καταβύθισης, ενδέχεται να λειτουργούν ως δίοδοι για την απελευθέρωση των παγιδευμένων ρευστών. «Κατά τη διάρκεια μιας διάρρηξης μεγάλων ωθήσεων (megathrust), ένας από τους τρόπους με τους οποίους εξαπλώνεται ένας σεισμός είναι μέσω της πίεσης των ρευστών.
«Το ρήγμα δεν είναι απολύτως κλειδωμένο»
Εάν υπάρχει τρόπος να απελευθερωθούν αυτά τα ρευστά, αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση της σταθερότητας του ρήγματος και ενδεχομένως να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο θα συμπεριφερθεί η περιοχή κατά τη διάρκεια ενός μεγάλου σεισμού», δήλωσε η Kidiwela.
Αντλώντας δεδομένα από τρεις μόνο τοποθεσίες, οι ερευνητές παρατήρησαν σύνθετες δυναμικές που ενδέχεται να είχαν περάσει απαρατήρητες. Η μελλοντική εργασία θα επεκτείνει σημαντικά αυτή την προσπάθεια.
«Ο εντοπισμός αυτής της σύνδεσης των ρευστών που φτάνουν στη ρηχή ζώνη καταβύθισης είναι αρκετά μοναδικός, όπως και η απόδειξη ότι το ρήγμα δεν είναι πλήρως κλειδωμένο», δήλωσε ένας απ’ τους συγγραφείς, ο William Wilcock, καθηγητής ωκεανογραφίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον (UW) και ένας από τους επιστήμονες που συμμετέχουν στο παρατηρητήριο.
«Υποδηλώνει ότι χρειαζόμαστε περισσότερα όργανα εκεί, επειδή μπορεί να συμβαίνουν περισσότερα από όσα οι άνθρωποι μπορούσαν να καταλάβουν στο παρελθόν».
Ένας ακόμη από τους συγγραφείς, είναι ο Kuan-Fu Feng από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα.
πηγή enikos.gr
