Ανακαλύφθηκαν νέα ρήγματα σε μια περιοχή όπου προβλέπονται καταστροφικοί σεισμοί
Πώς οι μικροί σεισμοί μπορούν να αποκαλύψουν σημαντικά στοιχεία για την κρυφή δομή της Γης
Snapshot
- Ανακαλύφθηκαν νέα ρήγματα στη σύνθετη σεισμική ζώνη όπου το ρήγμα του Αγίου Ανδρέα συναντά τη ζώνη υποβύθισης της Κασκαντίας στη βόρεια Καλιφόρνια.
- Η μελέτη χρησιμοποίησε μικρούς σεισμούς χαμηλής συχνότητας για να χαρτογραφήσει τις κρυφές κινήσεις των τεκτονικών πλακών βαθιά κάτω από την επιφάνεια.
- Βαρυτικές δυνάμεις από τη Σελήνη και τον Ήλιο επηρεάζουν τις τεκτονικές πλάκες και συνδέονται με την εμφάνιση μικρών σεισμών στην περιοχή.
- Το νέο μοντέλο αποκαλύπτει πέντε ξεχωριστά κινούμενα τεκτονικά τμήματα, δύο από τα οποία είναι αόρατα στην επιφάνεια και εξηγούν παλαιότερους σεισμούς.
- Τα ευρήματα αναθεωρούν την κατανόηση των σεισμικών ζωνών στη βόρεια Καλιφόρνια και βελτιώνουν τις εκτιμήσεις για τον σεισμικό κίνδυνο και τον μελλοντικό σχεδιασμό ασφάλειας.
Η αργή και σταθερή κίνηση των τεκτονικών πλακών στο έδαφος της Γης διαμορφώνει σταδιακά τις περιοχές όπου είναι πιθανό να σημειωθεί έντονη σεισμική δραστηριότητα.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν νέα ρήγματα σε μία από τις πιο σύνθετες σεισμικές ζώνες των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής που βρίσκεται στα ανοιχτά των ακτών της βόρειας Καλιφόρνιας.
Πρόκειται για το σημείο που το ρήγμα του Αγίου Ανδρέα συναντά τη ζώνη υποβύθισης της Κασκαντίας. Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η εν λόγω περιοχή είναι πλέον πολύ πιο περίπλοκη από ότι υποδείκνυαν οι παλαιότεροι χάρτες.
Μία μελέτη που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Science δείχνει πώς μέσα από την παρακολούθηση πολύ μικρών σεισμών μπορεί να αποκαλυφθούν οι κρυφές κινήσεις που γίνονται βαθιά μέσα στη Γη. Τα ευρήματα της μελέτης βοηθούν να εξηγηθούν παλαιότεροι σεισμοί ενώ παράλληλα ενδέχεται να βελτιώσει τις μελλοντικές εκτιμήσεις σχετικά με τον σεισμικό κίνδυνο.
Τεκτονικές πλάκες και ρήγματα που συγκρούονται
Η Τριπλή Συνένωση του Μεντοσίνο που βρίσκεται στα ανοικτά της ακτής, κοντά στην κομητεία Χάμπολτ της Καλιφόρνιας είναι το σημείο συνάντησης τριών μεγάλων τεκτονικών πλακών που σχηματίζουν τον φλοιό της Γης.
Νότια της συνένωσης, η πλάκα του Ειρηνικού ολισθαίνει προς τα βορειοδυτικά, περνώντας πλάι από την πλάκα της Βόρειας Αμερικής, δημιουργώντας το ρήγμα του Αγίου Ανδρέα. Στη βόρεια πλευρά, η πλάκα Γκόρντα κινείται προς τα βορειοανατολικά και βυθίζεται κάτω από την πλάκα της Βόρειας Αμερικής, σε μια διαδικασία που ονομάζεται υποβύθιση.
Οι επιστήμονες για πολλά χρόνια πίστευαν ότι τα όρια αυτών των πλακών ακολουθούσαν καθαρές και απλές γραμμές, ωστόσο τα πραγματικά δεδομένα «δείχνουν» πλέον κάτι διαφορετικό.
Το 1992 ένας ισχυρός σεισμός 7,2 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ σημειώθηκε σε βάθος πολύ μικρότερο από το αναμενόμενο. Το γεγονός αυτό, έθεσε σοβαρά ερωτήματα σχετικά με το τι βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια.
«Αν δεν κατανοήσουμε τις υποκείμενες τεκτονικές διεργασίες, είναι δύσκολο να προβλέψουμε τον σεισμικό κίνδυνο», σημειώνει η συν-συγγραφέας της μελέτης Amanda Thomas, καθηγήτρια Γεωλογικών και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις.
Μικροί σεισμοί αποκαλύπτουν κινήσεις
Οι επιστήμονες προκειμένου να ερευνήσουν πιο διεξοδικά το ζήτημα επικεντρώθηκαν σε πολύ μικρούς σεισμούς, του λεγόμενους σεισμούς χαμηλής συχνότητας.
Τα φαινόμενα αυτά είναι πολύ αδύναμα για να γίνουν αισθητά από τους ανθρώπους, ωστόσο οι σεισμογράφοι ανιχνεύουν τα σήματα βαθιά στο έδαφος όπου οι τεκτονικές πλάκες ασκούν πίεση, τρίβονται και ολισθαίνουν.
Ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, David Shelly, από το Κέντρο Γεωλογικών Κινδύνων της Γεωλογικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ στο Golden του Κολοράντο, εξηγεί πώς λειτουργεί αυτή η μέθοδος. «Μπορείς να δεις λίγο στην επιφάνεια, αλλά πρέπει να καταλάβεις ποια είναι η διαμόρφωση από κάτω», αναφέρει.
Οι ερευνητές μελέτησαν χιλιάδες μικροσκοπικούς σεισμούς σε ολόκληρη τη βορειοδυτική ακτή του Ειρηνικού για να χαρτογραφήσουν τις κινήσεις των πλακών που δεν είναι ορατές.
Η Σελήνη και ο Ήλιος επηρεάζουν τα ρήγματα
Η ομάδα των ερευνητών χρησιμοποίησε ένα ασυνήθιστο εργαλείο για να επιβεβαιώσει το μοντέλο, τις βαρυτικές δυνάμεις του Ήλιου και της Σελήνης. Οι βαρυτικές δυνάμεις ασκούν έλξη στις τεκτονικές πλάκες της Γης με παρόμοιο τρόπο με αυτόν που επηρεάζουν οι παλίρροιες τα νερά των ωκεανών.
Όταν αυτή η έλξη ταιριάζει με τη φυσική κατεύθυνση της κίνησης των πλακών, συμβαίνουν περισσότεροι μικροί σεισμοί.
Οι επιστήμονες, συγκρίνοντας το χρονοδιάγραμμα των σεισμών με τις παλιρροιακές δυνάμεις εξέτασαν αν οι κινήσεις των πλακών στο μοντέλο είχαν νόημα. Τα αποτελέσματα ταίριαξαν με τις προβλέψεις υποστηρίζοντας έντονα τη νέα δομή.
Η προσέγγιση αυτή επέτρεψε στην ομάδα να δει πώς τα βαθιά τμήματα των πλακών ανταποκρίνονται στις εξωτερικές δυνάμεις, ακόμα και όταν αυτά τα τμήματα παραμένουν αόρατα από την επιφάνεια.
Περισσότερα τεκτονικά τμήματα από ό,τι αναμενόταν
Ωστόσο, το πιο εκπληκτικό αποτέλεσμα προέκυψε από το νέο μοντέλο τεκτονικών πλακών. Η μελέτη «δείχνει» πέντε κινούμενα τμήματα στη διασταύρωση των τριών τεκτονικών πλακών που αναφέρθηκαν παραπάνω. Δύο από αυτά τα τμήματα βρίσκονται βαθιά κάτω από το έδαφος και δεν είναι ορατά στην επιφάνεια.
Στο νότιο άκρο της ζώνης υποβύθισης της Κασκαντίας, ένα τμήμα της Βορειοαμερικανικής πλάκας έχει αποκολληθεί. Το τμήμα αυτό κινείται προς τα κάτω μαζί με την πλάκα Γκόρντα καθώς βυθίζεται στον μανδύα.
Νότια της διασταύρωσης, η πλάκα του Ειρηνικού τραβά ένα άλλο κρυφό κομμάτι που ονομάζεται θραύσμα Pioneer κάτω από τη Βόρεια Αμερική. Το θραύσμα Pioneer ανήκε κάποτε στην αρχαία πλάκα Farallon, η οποία πλέον δεν υπάρχει ως πλήρης πλάκα.
Το όριο μεταξύ αυτού του θραύσματος και της πλάκας της Βόρειας Αμερικής είναι σχεδόν επίπεδο, καθιστώντας αδύνατη την ανίχνευσή του από παρατηρήσεις στην επιφάνεια.
Η κρυφή αυτή δομή βοηθά να εξηγηθεί γιατί ο σεισμός του 1992 συνέβη πιο κοντά στην επιφάνεια από ότι αναμενόταν.
Επανεξέταση του σεισμικού κινδύνου
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι η επιφάνεια της υποβυθιζόμενης πλάκας βρίσκεται σε πολύ μεγαλύτερο βάθος από ό,τι υποδείκνυαν τα προηγούμενα μοντέλα.
«Είχε θεωρηθεί ότι τα ρήγματα ακολουθούν το εμπρόσθιο άκρο της υποβυθιζόμενης πλάκας, αλλά αυτό το παράδειγμα αποκλίνει από την παραδοχή αυτή», δήλωσε η Kathryn Materna από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπόουλντερ, συμπληρώνοντας: «Το όριο της πλάκας φαίνεται να μην βρίσκεται εκεί όπου πιστεύαμε ότι ήταν».
Αποκαλύπτοντας αόρατα τμήματα της πλάκας, η έρευνα αυτή αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες βλέπουν τις σεισμικές ζώνες στη βόρεια Καλιφόρνια αποδεικνύοντας ότι καλύτεροι χάρτες των υπόγειων κινήσεων συμβάλλουν στη βελτίωση των εκτιμήσεων κινδύνου και καθοδηγούν τον μελλοντικό σχεδιασμό ασφάλειας.
Παράλληλα η μελέτη δείχνει ότι ακόμη και οι μικρότεροι σεισμοί μπορούν να αποκαλύψουν σημαντικά στοιχεία για την κρυφή δομή της Γης.
