Исследователи, анализирующие данные океанских донных сейсмометров у побережья Вашингтона и Орегона, связали серию подводных оползней в зоне субдукции Каскадия в 80–161 километре (от 50 до 100 миль) от северо-западного побережья Тихого океана с землетрясением 2012 года магнитудой 8,6 балла. Индийский океан — на расстоянии более 13 500 километров (8 390 миль). Эти подводные оползни происходили с перерывами в течение почти четырех месяцев после апрельского землетрясения.Предыдущие исследования показали, что землетрясения могут вызывать дополнительные землетрясения в других разломах по всему миру, но новое исследование показывает, что землетрясения также могут вызывать подводные оползни вдали от землетрясения.
«Основное предположение … заключается в том, что эти морские оползни вызваны местными землетрясениями», — сказал Пол Джонсон, океанограф из Вашингтонского университета в Сиэтле и ведущий автор нового исследования, опубликованного в Journal of Geophysical Research: Solid Earth. , журнал Американского геофизического союза. «Но наша газета сказала:« Нет, вы можете создать их в результате землетрясений в любой точке земного шара »».Новые результаты могут усложнить учет отложений, используемый для оценки риска землетрясения. По мнению авторов исследования, если подводные оползни могут быть вызваны землетрясениями далеко, а не только поблизости, ученым, возможно, придется подумать о том, местное или отдаленное землетрясение вызвало эти отложения, прежде чем использовать их для датирования местных событий и оценки риска землетрясений.
Подводные оползни, наблюдаемые в исследовании, меньше и более локализованы, чем широко распространенные оползни, вызванные сильным землетрясением непосредственно на самой окраине Каскадии, но эти подводные оползни, вызванные удаленными землетрясениями, все еще могут вызывать локальные цунами и повреждать подводные кабели связи, согласно авторам исследования.Счастливая случайностьПо словам Джонсона, открытие того, что оползни на Каскадии были вызваны отдаленным землетрясением, было случайностью.
Ученые разместили сейсмометры океанского дна у побережья Вашингтона и Орегона для обнаружения крошечных землетрясений, а также для измерения температуры и давления океана в тех же местах. Когда Джонсон узнал о сейсмометрах на научном собрании, он решил проанализировать данные, собранные инструментами, чтобы увидеть, сможет ли он обнаружить свидетельства тепловых процессов, влияющих на температуру морского дна, таких как образование гидрата метана.
Джонсон и его команда объединили данные о температуре морского дна с данными давления и сейсмометра, а также видеозаписи инструментов, покрытых отложениями, за период с 2011 по 2015 год. Небольшие колебания температуры происходили в течение нескольких месяцев, за которыми следовали большие всплески температуры в течение периода от двух до 10 дней. Они пришли к выводу, что эти изменения температуры могут быть только признаками нескольких подводных оползней, которые сбрасывают отложения в воду. Эти оползни привели к тому, что теплые мелководья стали более плотными и текли вниз по окраине Каскадии после землетрясения в Индийском океане силой 8,6 балла 11 апреля 2012 года, вызвав скачки температуры.
Окраина Каскадии простирается более чем на 1100 километров (684 мили) от побережья Тихого океана на северо-западе с севера на юг, охватывая область над лежащей ниже зоной субдукции, где одна тектоническая плита скользит под другой.Крутые подводные склоны высотой в сотни футов обрамляют край.
На вершинах крутых склонов скапливается осадок. Когда сейсмические волны от землетрясения в Индийском океане достигли этих крутых подводных склонов, они столкнулись с толстыми отложениями, сложенными на вершинах склонов.
Это сотрясение привело к отрыву отложений и их соскальзыванию вниз по склону, создавая каскад оползней по всему склону. Осадки выпали не сразу, поэтому, по словам авторов, оползни произошли в течение четырех месяцев после землетрясения.Крутые склоны у побережья Вашингтон-Орегон, такие как склоны Каньона Кино, который спускается на 1420 метров (4660 футов) под углом до 40 градусов, делают этот район особенно уязвимым для подводных оползней.
Толстые отложения наносов также усиливают сейсмические волны от отдаленных землетрясений. Мелкие частицы отложений движутся, как рябь, взвешенная в жидкости, усиливая волны.«Итак, все эти штуки заряжены и готовы рухнуть, если где-нибудь произойдет землетрясение», — сказал Джонсон.Нарушение записи отложений
По мнению авторов исследования, новое открытие может иметь последствия для цунами в регионе и может затруднить оценку риска землетрясений.Зоны субдукции, такие как окраина Каскадии, подвержены риску цунами.
Когда одна тектоническая плита скользит под другой, они сцепляются вместе, накапливая энергию. Когда плиты наконец скользят, они высвобождают эту энергию и вызывают землетрясение. Это внезапное движение не только приводит к огромному толчку любой воды над разломом вверх, но и опускает прибрежную территорию рядом с ним, поскольку вышележащая плита выравнивается, делая береговую линию более уязвимой для волн вытесненной воды.
Подводные оползни увеличивают этот риск. По словам Джонсона, они также выталкивают воду из океана, когда они происходят, что может вызвать цунами на местном побережье.Ученые также используют записи подводных отложений для оценки риска землетрясений. Путем бурения кернов отложений на шельфе и расчета возраста между оползневыми отложениями ученые могут создать временную шкалу прошлых землетрясений, используемую для прогнозирования того, как часто землетрясения могут происходить в регионе в будущем и насколько интенсивными они могут быть.
Землетрясение у тихоокеанского северо-запада вызовет оползни на подводных лодках по всему побережью от Британской Колумбии до Калифорнии. Но новое исследование показало, что отдаленное землетрясение может привести только к оползням шириной до 20 или 30 километров (от 12 до 19 миль).
Это означает, что когда ученые берут керны отложений, чтобы определить, насколько часто происходят местные землетрясения, они не могут определить, прибыли ли слои отложений на морское дно в результате удаленного или местного землетрясения.Джонсон говорит, что потребуется больше образцов керна в более широком диапазоне запаса, чтобы определить более точное считывание геологических данных и обновить оценки риска землетрясений.