Науки о Земле

Предвестником землетрясений оказалась ускоренная субдукция

USGS/Ben Brooks/AFAD/Indicator.Ru

Исследователи из Германии, США и Чили проанализировали два землетрясения из числа крупнейших в истории человечества и обнаружили, что им обоим предшествовало странное изменение направления движения поверхности Земли. О своих выводах команда рассказала в статье, опубликованной в журнале Nature.

Используя современные геодезические методы исследования, группа ученых обнаружила огромную тысячекилометровую область земной поверхности вблизи границы одной из тектонических плит, движение которой могло привести к двум крупным землетрясениям — в Чили в 2010 году (магнитуда 8,8) и в Японии в 2011-м (магнитуда 9,0), что стало причиной разрушительного цунами и аварии на атомной электростанции Фукусима.

Оба события произошли на тихоокеанском побережье, где океанические плиты погружаются под континентальную кору в процессе субдукции. В Японии существует большая сеть геодезических станций, которые позволяют с помощью спутниковой системы навигации (GNSS) отслеживать, как быстро и в каком направлении движется Земля. В Чили эта сеть не столь обширна, но и в этой стране специалисты все же отслеживают движение деформирующейся континентальной плиты.

Обычно станции на суше постепенно удаляются от созданного субдукцией желоба, поскольку континентальная кора сжимается. Однако, изучая временные ряды сигналов от спутниковых станций, исследователи обнаружили изменение направления: внезапно оказалось, что станции сдвинулись в сторону впадин субдукции, т. е. в сторону открытого океана, на 4–8 миллиметров. Затем направление вновь стало обычным. Очень скоро после этого второго поворота и произошли мощные подземные толчки.

Bedford et al. 2020, Nature

Используя простые геологические модели, авторы смогли предположить, что эти изменения направления происходят в периоды, когда наблюдаются быстрые изменения в океанической плите по мере ее субдукции. Соответственно, исследователи предполагают, что эти периоды ускорили неизбежный провал на более мелких участках зоны субдукции. Будут ли такие сильные изменения направления происходить перед следующим большим землетрясением, ученым еще предстоит узнать, но из этого исследования ясно, что зоны субдукции гораздо более динамичны в наблюдаемом масштабе времени, чем считалось ранее.

«Мы предполагали раньше, что более глубокая субдукция протекает с довольно постоянной скоростью между крупными землетрясениями. Но теперь оказалось, что мы понимали этот процесс в сильно упрощенном виде. На самом деле изменение скорости субдукции может быть ключевым фактором в понимании того, как зарождаются самые крупные землетрясения», — резюмирует ведущий автор исследования, сотрудник Потсдамского центра имени Гельмгольца Джонатан Бедфорд.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.