«Эти данные впервые показали истинную степень медленных землетрясений в прибрежной зоне субдукции», — сказала Лаура Уоллес, научный сотрудник Техасского университета в Институте геофизики Остина, руководившая исследованием.В исследовании участвовала международная группа исследователей из США, Японии и Новой Зеландии. Институт геофизики является исследовательским подразделением Школы наук о Земле Джексона Техасского университета.Самые разрушительные цунами в мире вызываются землетрясениями, которые происходят вблизи траншей зон субдукции, мест, где одна тектоническая плита начинает погружаться или «погружаться» под другую.
Используя сеть высокочувствительных самописцев давления на морском дне, команда обнаружила в сентябре 2014 года явление медленного скольжения у восточного побережья Новой Зеландии. Исследование проводилось в зоне субдукции Хикуранги, где Тихоокеанская плита погружается под Северный остров Новой Зеландии.Событие медленного скольжения длилось две недели, в результате чего произошло движение на 15-20 сантиметров вдоль разлома, который находится между Новой Зеландией и Тихоокеанской плитой, что соответствует расстоянию от трех до четырех лет фонового движения плит. Если бы движение произошло внезапно, а не медленно, это привело бы к землетрясению силой 6,8 балла.
Датчики морского дна зафиксировали до 5,5 сантиметров восходящего движения морского дна во время события.События медленного скольжения похожи на землетрясения, но вместо того, чтобы ослабить напряжение между двумя тектоническими плитами за секунды, они делают это в течение нескольких дней или недель, создавая тихие сдвиги сантиметрового размера в ландшафте. В некоторых случаях эти небольшие сдвиги были связаны с разрушительными землетрясениями, такими как землетрясение силой 9,0 балла Тохоку-Оки, которое произошло у побережья Японии в 2011 году и вызвало цунами, вызвавшее катастрофу на АЭС Фукусима-дайити.Событие медленного скольжения, которое исследовала команда, произошло в том же месте, что и землетрясение магнитудой 7,2 в 1947 году, вызвавшее сильное цунами.
Это открытие расширяет понимание взаимосвязи между медленным скольжением и нормальными землетрясениями, показывая, что два типа сейсмических событий могут происходить на одной и той же части границы плиты.По словам Уоллеса, в прошлом эту связь было трудно задокументировать, потому что большинство сетей мониторинга медленного скольжения являются наземными и расположены далеко от траншей, в которых происходят землетрясения, вызывающие цунами. Данные для этого исследования были записаны HOBITSS, временной подводной сетью, которая отслеживала явления медленного скольжения путем регистрации вертикального движения морского дна.
HOBITSS расшифровывается как «Исследование тремора и медленного скольжения на дне океана Hikurangi».«Наши результаты ясно показывают, что неглубокие области источников событий с медленным проскальзыванием также способны принимать сейсмические разрывы и генерировать цунами», — сказал Йошихиро Ито, профессор Университета Киото и соавтор исследования. «Это увеличивает потребность в постоянном мониторинге мелководных морских явлений медленного скольжения в зонах субдукции с использованием постоянных сетей мониторинга, подобных тем, которые были созданы на шельфе Японии».
С этим согласен профессор Спар Уэбб, соавтор из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета.«Результаты нашего эксперимента в Новой Зеландии демонстрируют большой потенциал использования морских систем мониторинга в зонах субдукции на северо-западе Тихого океана для раннего предупреждения цунами и землетрясений», — сказал Уэбб.
По словам Уоллеса, землетрясения — это непредсказуемые события, но связь между явлениями медленного скольжения и землетрясениями может в конечном итоге помочь в прогнозировании вероятности разрушительных землетрясений.«Для этого нам нужно будет гораздо лучше понять связи между замедленными движениями и землетрясениями, чем мы это делаем сейчас», — сказал Уоллес.В мае 2014 года исследовательская группа установила сеть HOBITSS, которая состояла из 24 донных манометров и 15 океанских сейсмометров.
Команда собрала устройства и данные в июне 2015 года.«Результаты проекта дополняют важную информацию для прогнозирования потенциально опасных для жизни землетрясений и цунами», — сказал Морис Тиви, программный директор Отдела наук об океане Национального научного фонда.
Дополнительные участники включали ученых из Токийского университета, Университета Тохоку, GNS Science, Калифорнийского университета в Санта-Круз и Университета Колорадо в Боулдере.Исследование финансировалось Национальным научным фондом; Японское общество содействия науке; Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии; и гранты участвующих университетов и исследовательских институтов.