Как «большой» возле Сиэтла может спровоцировать землетрясение в Сан-Франциско
[Эта спутниковая модель Земли показывает тектонические границы (желтые линии) в восточной части Тихого океана. Разлом Сан-Андреас и зона субдукции Каскадия происходят вдоль североамериканской плиты, рядом с плитами Тихого океана и Хуан-де-Фука соответственно.] (https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/e1P.JXe7tk1XJBAy0NawUA—/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTEyNDI7aD02OTk7Y2Y9d2VicA—/https://i.natgeofe.com/n/075fc36f-1824-4efd-a90e-6a983820c664/C0296275-Global_tectonics_eastern_Pacific_Plate.jpg)
Один из самых опасных разломов в США, Зона субдукции Каскадия, может спровоцировать землетрясение на разломе Сан-Андреас, говорится в новом исследовании. Но некоторые ученые хотят больше доказательств.
Согласно статье, опубликованной в сентябре в журнале «Геосфера», глубоководные осадочные керны, взятые вдоль Западного побережья, свидетельствуют о том, что две системы разломов были синхронизированы в течение большей части последних 2500 лет. Основываясь на очевидном времени отложений осадков, в статье утверждается, что землетрясение в Каскадии может вызвать землетрясение в системе разлома Сан-Андреас.
Крис Голдфингер, почетный геолог из Орегонского государственного университета, который руководил работой и изучал эту идею с 1990-х годов, считает, что это большой шаг вперед. Некоторые другие ученые заинтригованы, но не убеждены.
«Гипотеза стоит того, — говорит Диего Мелгар, геофизик из Университета Орегона, который возглавляет крупный исследовательский центр землетрясений в Каскадии. — Это определенно важный вопрос, который нужно задать и ответить. То, что они обнаружили, вызывает дразнить, но я не думаю, что они полностью ответили на него».
Что такое зона субдукции Каскадия?
Западное побережье Северной Америки является питательной средой для землетрясений, больших и малых. Сан-Андреас может быть самым известным из его разломов, прорезающим густонаселенные части Калифорнии. Но на севере еще один риск таится в море.
Зона субдукции Каскадия, где одна тектоническая плита решетчата под другой, простирается примерно на 1000 миль от острова Ванкувер до северной Калифорнии. Модели оценивают, что она может вызвать землетрясение магнитудой 9, такое же, как смертельные землетрясения на Суматре в 2004 году и в Японии в 2011 году. (Для сравнения, Сан-Андреас достиг максимума в магнитуде 7,9 в истории приборов.) Самое большое землетрясение Каскадия в недавней геологической истории произошло в 1700 году, и эксперты оценивают, что оно могло превысить магнитуду 9.
(Вот что может произойти, если следующий большой хит «Seattle»).
Ученые знают о риске Каскадии сейчас, но еще в 1980-х годах исследователи считали, что зона субдукции была по существу неактивной. «У коренных народов есть устные истории землетрясений здесь, цунами и сильного тряски».
Сегодня регион является горячей точкой сейсмологии, и его возможная связь с соседним Сан-Андреасом остается открытым вопросом.
Отложения морского дна могут выявить триггер
Идея о том, что зоны землетрясений Каскадия и Сан-Андреас могут быть связаны, уходит корнями в 1990-е годы, когда исследователь предположил, что слои отложений морского дна, называемые мутидитами, зафиксировали серию землетрясений на Западном побережье.
Турбидиты остаются после подводных оползней, которые могут происходить случайным образом, но часто вызваны землетрясениями и штормами. Подводный оползень отправляет грязь и песок, текущие как река, на десятки-сотни километров вдоль морского дна. Со временем эти отложения и другие накапливаются. Образцы ядра морского дна могут раскрыть эту историю мутидитов.
Голдфингер изначально не покупал его, и в конце 1990-х он начал работать над тем, чтобы опровергнуть эту идею. «Я был довольно скептически настроен по отношению ко всей истории», — вспоминает он. — Но когда его команда собрала больше ядер и нашла больше мутидитов, он быстро убедился, что землетрясения на самом деле являются лучшим объяснением.
Больше в науке
Он продолжал собирать ядра и сосредоточил исследования на мутидитах, которые продолжали появляться парами у берегов Орегона и северной Калифорнии. Его новая статья представляет больше ядер, 3-D сканирование мутидитов, дополнительные возрастные ограничения, помимо радиоуглеродного датирования, и анализ структуры морского дна. Сотни ядер охватывают более 2500 лет осаждения осадочных пород у западного побережья.
Голдфингер интерпретирует пары мутидов как два землетрясения в быстрой последовательности, укладывая одно мутидит на вершину другого в ядрах.Более отдаленное землетрясение оставило бы более тонкое месторождение; более близкое землетрясение, более толстое месторождение.
И на основании своих новых анализов он думает, что некоторые пары в Орегоне, посланные Каскадией, совпадают с парами около северной Калифорнии, где влияние Сан-Андреас имеет.Турбидные пары, находящиеся на расстоянии сотен миль друг от друга, казалось, происходили примерно в одно и то же время.
Для него уложенные мутидиты, которые выстраиваются в ряд с более отдаленными, имеют одно сильное объяснение: землетрясение в Каскадии, которое вызывает землетрясение в Сан-Андреасе. Он подозревает, что некоторые землетрясения были, вероятно, от нескольких минут до нескольких часов; другие могли быть разделены месяцами, годами или даже десятилетиями.
«Альтернативные объяснения просто исчезают, и вы остаетесь с этим, — говорит он. — Я очень уверен в этом. Не в каждой детали, а в общей картине».
Насколько сильно это утверждение?
Согласно геофизике, технически возможно, что один разлом землетрясения вызовет другой. Серия землетрясений в Новой Зеландии в 2016 году, которые прыгнули из континентальной коры в зону субдукции, может быть самым близким примером этого, — говорит Мелгар. — Но он и все другие внешние эксперты, с которыми связались для этой истории, согласились, что необходимы дополнительные исследования, прежде чем будут установлены какие-либо триггерные отношения между Каскадией и разломом Сан-Андреас.
Во-первых, мутидиты могут иметь другой источник. Ядра, наиболее удаленные от берега, являются самыми сильными претендентами на мутидиты, генерируемые землетрясением, но другие могли быть вызваны штормами или другими процессами, говорит Золтан Сильвестр, осадочный биолог из Техасского университета в Остине.
Затем возникает задача корреляции ядер на расстоянии сотен миль друг от друга.
«Эти месторождения выглядят одинаково, даже для меня, — говорит Сильвестр, который работал над осадочными кернами в нефтегазовой промышленности в течение десятилетий. — Легко обмануть себя, думая, что одна маленькая деталь здесь должна быть такой же, как маленькая деталь там».
Мелгар согласен с интерпретацией Голдфингера о том, что большинство мутидов в Каскадии могут быть от землетрясений, но он не был убежден, что отдаленные пары были связаны и образовались от связанных землетрясений. Эта проблема частично связана с проблемами в датировании мутидитов. В статье добавлены новые подходы к улучшению возраста отложений относительно друг друга, но они могут быть на сотни лет друг от друга — далеко от землетрясений в относительно быстрой последовательности.
«То, что они представляют как синхронность, ни в коем случае не является хлопком, — говорит Мелгар. — Вы действительно можете сказать, что это произошло одновременно? — Большинство из нас сказали бы нет».
Идея запуска слишком далека на данный момент, заключает он, хотя есть большая вероятность того, что две системы неисправностей были синхронизированы в какой-то момент геологической истории, возможно, случайно.
Больше загадок землетрясения будет решено
В некотором смысле, дебаты подчеркивают относительную нарождающуюся природу современной геологии. «Нам предстоит многое узнать о том, как и почему происходят землетрясения, — говорит Грег Бероза, сейсмолог из Стэнфордского университета. — Они не являются «решенной» проблемой».
В большинстве мест сейсмические записи на основе приборов имеют длину менее 100 лет, короче, чем мгновение ока в геологическом времени. Это делает длинные записи, такие как Goldfinger, ценными для землетрясений и глубоководных исследовательских сообществ.
Голдфингер считает, что последняя статья улучшает многие проблемы, которые подняли другие исследователи, но он знает, что еще предстоит сделать. «Несмотря на то, что я работал над этим большую часть своей карьеры, я чувствую, что мы просто царапаем поверхность», — говорит он.
Ученые могут согласиться с тем, что когда любая из этих ошибок разорвется, миллионы людей окажутся под угрозой, и, вероятно, будет нанесен ущерб на миллиарды долларов.
Если бы обе ошибки были разорваны одновременно, это была бы гуманитарная катастрофа, — говорит Мелгар.
