Vova Krasen
0 
917
60
24 sierpnia 2014 r. Przez dolinę Napa-Sonoma w północnej Kalifornii nawiedziło trzęsienie ziemi. Był to największy w rejonie zatoki San Francisco od 25 lat, pozostawiając dwóch zabitych i setki rannych oraz powodując szkody, które kosztowały pół miliarda dolarów.
Kiedy Meredith Kraner, geofizyk z University of Nevada, zbadała bardzo precyzyjne szeregi czasowe GPS z regionu wokół trzęsienia, „znaleźliśmy ten naprawdę interesujący podpis w danych”, powiedziała: charakterystyczny wzór ekspansji i kurczenia się Skorupa Ziemska. Teraz w badaniu opisującym to odkrycie w Journal of Geophysical Research, Kraner i jej współpracownicy badają również, czy sezonowe fluktuacje lokalnych warstw wodonośnych mogą wyjaśniać ten cykl ekspansji i kurczenia się, zjawisko, które mogło wywołać samo trzęsienie ziemi. [7 sposobów, w jakie Ziemia zmienia się w mgnieniu oka]
Trzęsienia ziemi występują, gdy wolno poruszające się płyty tektoniczne Ziemi nagle ześlizgują się ze sobą, zwykle z powodu nagromadzenia się naprężenia, które destabilizuje te dwie płyty. „To jak złamanie kija” - powiedział Kraner. „Jeśli go pociągniesz i pociągniesz, w końcu osiągnie punkt krytyczny”.
Jednak fluktuacje w skorupie ziemskiej, które zaobserwował Kraner, sugerowały, że mógł wystąpić dodatkowy element sezonowy, który uruchomił ten proces. Zidentyfikowała ten wzorzec, zbierając dane z Earthscope, rozległej sieci precyzyjnych czujników GPS rozsianych po podatnych na trzęsienia ziemi zachodnich Stanach Zjednoczonych. Od 2005 roku czujniki te rejestrują milimetrowe przesunięcia skorupy ziemskiej, tworząc ogromny i szczegółowy zestaw danych. Korzystając z tych informacji, Kraner był w stanie dokładnie odwzorować ekspansję i kurczenie się skorupy wokół strefy trzęsienia ziemi.
„Skorupa rozwija się późnym latem i kurczy się zimą. Widzisz, że dzieje się to każdego roku w tym miejscu” - powiedział Kraner. „Nasza teoria jest taka, że ten składnik sezonowy dostarczył ostatniej kropli do trzęsienia ziemi” - powiedział Kraner .
Ale co kryło się za tym niezwykłym cyklem sezonowym i jak może być powiązany z trzęsieniem? Po tym, jak zespół wykluczył kilka innych czynników, „jedyną rzeczą, o której mogliśmy pomyśleć, że jest to związane, był jakiś lokalny system wodonośny” - powiedział Kraner.
Aby przetestować ten pomysł, Kraner wykorzystał dane satelitarne doliny Napa-Sonoma, które ujawniły zauważalne sezonowe zmiany wysokości gruntu nad obszarami, na których istnieją baseny wodonośne. [Galeria zdjęć: Niszczycielskie trzęsienia ziemi w tym tysiącleciu]
Wiadomo, że wzrost i spadek poziomu wód gruntowych może powodować podnoszenie się i opadanie wysokości na powierzchni Ziemi. Kraner nie zmierzyła ilości wody w tych dorzeczach, ale przypuszczała, że jeśli poziom wód gruntowych spadnie latem z powodu niskiej dostępności wody, spowoduje to osiadanie terenu powyżej. Gdy to się dzieje, ciągnie skorupę, kurcząc ją poziomo i „rozciągając” lub „rozszerzając” teren otaczający warstwę wodonośną.
Zgodnie z tą logiką, gdyby baseny wodonośne po obu stronach linii uskoku cofnęły się, spowodowałoby to również skurczenie się terenu po obu stronach uskoku. (Rzeczywiście, zapisy GPS w danych Kranera pokazały 3 milimetrowe rozłożenie na krajobrazie latem). Podobnie jak poluzowanie zacisku, które uwolniłoby stabilizujący nacisk na uskok, ułatwiając płytom ślizganie się po sobie i wywołanie trzęsienia ziemi. , Kraner wyjaśnił: “Trzęsienie ziemi wystąpiło w tym ekspansyjnym / ekstensjonalnym regionie między tymi dwoma warstwami wodonośnymi.”
Czy to oznacza, że zubożenie warstw wodonośnych przez człowieka może wprawić ten proces w ruch i spowodować trzęsienia ziemi? Kraner ostrzegł, że badanie nie daje odpowiedzi na to pytanie. Mimo to region ten charakteryzuje się pochłaniającymi wodę winnicami, które mogą prowadzić do kurczenia się powierzchni Ziemi na tym obszarze.
„Na wierzchu [warstw wodonośnych] są winiarnie kalifornijskie. Pompują dużo wody. Nie wiemy, ile” - powiedział Kraner. I ta zależność od wód gruntowych może wzrosnąć w suchych miesiącach letnich i podczas suszy. Ale Kraner szybko zauważyła, że w jej badaniu nie mierzono objętości wody ani szybkości pompowania w okresie trzęsienia.
Stwierdza, że poziomy wód gruntowych również podlegają naturalnym wahaniom, napędzanym przez deszcze, parowanie i inne zjawiska naturalne.
Ale jako pierwsze badanie mające na celu zidentyfikowanie tego zlokalizowanego wzorca rozszerzania się i kurczenia skorupy ziemskiej, badania Kranera ujawniają, że stres sezonowy może być jednym z wielu czynników przyczyniających się do wywołania trzęsień ziemi. Zrozumienie tego sezonowego elementu może pewnego dnia pomóc naukowcom w tworzeniu bogatszych i dokładniejszych prognoz dotyczących tych zjawisk - powiedziała..
„Dodajesz zależność czasową do prognozowania trzęsień ziemi” - powiedział Kraner. „Jest to ważne dla zrozumienia, jak wywoływane są trzęsienia ziemi”.
Uwaga redaktora: ten artykuł został zaktualizowany, aby stwierdzić, że zamiast zapisów sejsmicznych, jak stwierdzono, naukowcy zbadali bardzo precyzyjne szeregi czasowe GPS.
Oryginalny artykuł na .