Učení se z pomalých zemětřesení

Písničkové historky ze školy: ZEMĚPIS (Červenec 2019).

Anonim

Z pobřeží Nového Zélandu je oblast, kde se zemětřesení mohou stát zpomaleně, protože dvě tektonické desky se brousí jedna za druhou. Tichomořská deska se pohybuje pod novým Zélandem asi 5 centimetrů ročně a táhne severní konec ostrova, jak se pohybuje. Každých 14 měsíců se rozhraní pomalu sklouzne a uvolní stres a země se vrátí zpět.

Na rozdíl od typických zemětřesení, které praskly během několika vteřin, trvají tyto události pomalého sklouznutí víc než týden a vytvářejí ideální laboratoř pro studium poruch chování podél mělké části subdukční zóny.

V roce 2015 se Spahr Webb, Jerome M. Paros Lamont, profesor vědecké fyziky na observatoři Lamont-Doherty Earth Observatory a mezinárodní tým kolegy stali prvními, kteří zachytili tyto pomalé zemětřesení, které probíhají pomocí nástrojů umístěných pod mořem. Údaje, které shromáždili z místa na Novém Zélandu, které v letošním roce zveřejnila vedoucí autorka Laura Wallace z Texaské univerzity, pomohou vědcům lépe porozumět rizikům způsobeným zemětřesením, zejména na zákopy, seismicky aktivní rozhraní mezi tektonickými deskami, kde se jedna deska ponoří pod druhou. Členové týmu diskutují o své práci tento týden na setkání americké geofyzikální unie (AGU).

"Dosud jsme nerozuměli přilnavosti rozhraní mezi dvěma deskami, což částečně určuje, jak velké zemětřesení můžete mít, " řekl Webb. "Zvláště se nám zabývá přilnavost u příkopu, protože když máte v blízkosti příkopu spoustu pohybu, můžete generovat velké tsunami."

Předtím se vědci domnívali, že měkké sedimenty nahromaděné v blízkosti příkopů obvykle nejsou dostatečně silné na to, aby podporovaly zemětřesení a že by tlumily skluzu, řekl Webb. "Nedávno jsme viděli spoustu velkých tsunami, kde tam byl velký skluz těsně u příkopu, " řekl.

Jeden důvod, proč zemětřesení Tōhoku v Japonsku v roce 2011 bylo tak ničivé, bylo to, že část rozhraní, která byla velmi blízko k příkopu, se pohybovala na velké vzdálenosti asi 50 metrů a tlačí vodu s ním, řekl Webb. Zatímco hlavní část zemětřesení Tōhoku zahrnovala vzestup jen několika metrů, část v blízkosti příkopu zdvojnásobila velikost tsunami, což vedlo k vlnám téměř 40 metrů vysoké v některých místech podél pobřeží.

Aby bylo možné předvídat zemětřesení způsobující tsunami a přesněji posoudit regionální rizika, vědci zkoumají, proč některé oblasti zákopů mají tyto pomalé události, proč se jiné neustále dotýkají a jiné uzamknou a budují napětí, které nakonec vybuchne jako tsunami- generování zemětřesení.

Riziko Aljašky

Webb má své památky vedle Aleutského příkopu, hned u ostrova Kodiak na Aljašce. Jedná se o jednu z nejvíce seizmicky aktivních částí světa. Velké zemětřesení způsobující vlnu tsunami by mohlo způsobit zmatek nejen na Aljašce, ale také podél západního pobřeží Severní Ameriky a až po Havaj a Japonsko, jak zemětřesení v pátek v roce 1964.

Vědci Lamontové, včetně Donny Shillingtonové a Geoffrey Abersové, kteří také prezentují svou práci tento týden na AGU, strávili léta studiem struktury Aleutovského příkopu a co se stane, když se tichomořská deska ponoří pod severoamerickou desku. Webb a velká skupina spolupracovníků nyní chtějí zjistit, kde jsou úseky příkopu posuvné a kde jsou části uzamčeny, aby pomohly pochopit, co určuje, kde zamkne. Nalezení pomalých zemětřesení by mohlo pomoci odhalit některé z těchto tajemství.

Pro studium novozélandského pomalého sklouznutí si Webb a jeho kolegové nainstalovali řadu 24 absolutních tlakoměrů a 15 oceánských seismometrů přímo nad Hikurangiho vchodem, kde se sbíhají dvě desky. Absolutní tlakoměry nasazené na mořském dně nepřetržitě zaznamenávají změny tlaku vody výše. Pokud stoupá mořský déšť, tlak klesá; pokud se mořské dno pohybuje dolů, zvyšuje se tlak díky rostoucí hloubce vody. Když začala pomalá událost, nástroje zaznamenaly pohyb mořského dna.

Vědci zjistili, že části rozhraní Hikurangi jsou sklouzávány a jiné nebyly během pomalého sklouznutí. "Může se stát, že většina rozhraní se v těchto událostech sklouzne, ale máte pár míst, která jsou uzamčena, a ti nakonec přeruší a vytvoří zemětřesení a tsunami, které způsobí škody, " řekl Webb.

Většina nástrojů používaných v novozélandské studii byla postavena na Lamont v laboratoři OBS (ocean-bottom seismometer) od společnosti Webb.

Na Aljašce Webb a jeho spolupracovníci navrhli experiment, který by opět využil velké množství Lamont-postavených seismometrů s ocelovým dnem a tlakoměrů, tentokrát ke sběru dat v blízkosti ostrova Kodiak. Aljaška je speciální výzvou pro měření na mořském dně. Oceán je poměrně mělký jižně od Aljašky, než se prohloubí v blízkosti Aleutovského příkopu a seizmické nástroje na mořském dně mohou být přemisťovány silnými proudy nebo poškozeny vlečnými sítěmi. Webb a tým v laboratoři OBS společnosti Lamont vyvinuli řešení: postavili těžké kovové štíty, které se s seismometry potopily, aby se chránily.

Jakmile budou sbírány údaje z nástrojů, budou zveřejněny, takže seizmologové v celé zemi mohou začít analyzovat záznamy ve snaze najít stopy pro zemětřesení v oblasti.

Odhalením vzorků zemětřesení mohou vědci pomoci regionálním inženýrům plánovat výstavbu, aby lépe odolávali nejhorším případům zemětřesení, ale předpovídání zemětřesení zůstává nepolapitelné.

"Pokud začneme vidět prekurzory na základě údajů z pobřežních zdrojů, pak možná budeme mít také nějaké prediktivní schopnosti, " řekl Webb. "Doufám, že pokud budete mít lepší výsost na dálku, začnete chápat věci lépe, a možná bude před zemětřesením nějaký známý pohyb, který vám poskytne určité varování."

menu
menu