Тихи земетресения за науката
Липсата на шум не означава, че земетресението е безопасно. Безшумни земетресения предсказват силни трусове или опустошителни цунами.
Гигантско свлачище, причинено от тихо земетресение, може да причини разрушително цунами с височина няколкостотин метра.
В началото на ноември 2000 г. Големият остров на Хавай преживя най-силното си земетресение от повече от десет години. Около 2000 кубически километра от южния склон на вулкана Килауеа се сринаха към океана и освободиха енергията от разклащане с магнитуд 5,7. Част от тази пързалка се проведе точно под район, където хиляди посетители всеки ден идват да се любуват на един от най-зрелищните потоци лава на острова. И все пак, когато земетресението удари, никой не забеляза. Дори сеизмолозите.
Как можеше подобно събитие да остане незабелязано? Странно изглежда, че земетресението не е присъща характеристика на ... земетресенията. „Треперенето“ на Килауеа е едно от първите регистрирани така наречени тихи земетресения, вид масивно свлачище, което все още е неизвестно. Никога не бихме знаели за това, без мрежата от изключително чувствителни сензори, създадена от Хавайската обсерватория за наблюдение на вулканите, за да анализира активността на вулкана. За 36 часа южният фланг на Килауеа се измести с десет сантиметра: скорост на костенурка за земетресение. При обичайно земетресение, противоположните страни на разлома се плъзгат една за друга за няколко секунди, достатъчно бързо, за да генерират сеизмични вълни, които разтърсват земята и я карат да гърми.
Това, че обаче земетресението става бавно и плавно, не означава, че то е безвредно. Безшумното земетресение в Килауея можеше да бъде прелюдия към бедствие. Ако такава маса отломки се отдели от останалата част на вулкана и набере скорост, тя може да се превърне в гигантско свлачище. Попадайки в морето, огромното количество материал би създало цунами, застрашаващо всички крайбрежни градове на Тихия океан. Заплахата от такава катастрофа виси над много вулканични острови по целия свят.
За щастие, проучването на тихи земетресения показва, че вероятността от разкъсване на планинския склон е ниска и че записът на земните настроения би разкрил началото на подобно събитие, за да можем да предотвратим опустошителните му ефекти. Освен това, нови данни за задействащите условия на безшумни свлачища позволяват да се обмислят стратегии за предотвратяване на срутването на планинските склонове, но безшумни земетресения не се случват изключително там, където има риск от разрушаване. И накрая, проучването на тези земетресения ни помага да подобрим прогнозите относно техните гръмотевични колеги.
Бързо и дискретно плъзгане
Откриването на безшумни земетресения и тяхната възможна връзка с катастрофални откази на фланговете е резултат от усилията за разследване на други сеизмични опасности. Земетресенията и разрушителните вулкани са постоянна грижа на страните по Тихия океан, където тектоничните плочи потъват в дълбините на Земята, в зоните на субдукция. От началото на 90-те години геолозите разгръщат обширни мрежи GPS приемници, по-специално по склоновете на вулкани, като Килауеа. Получавайки сигнали от около тридесет спътника, тези инструменти непрекъснато измерват собственото си положение на повърхността на земното кълбо с точност от няколко милиметра.
С тази система от GPS приемници, геолозите очакваха да наблюдават, от една страна, бавните и непрекъснати движения на тектонските плочи, които съставляват земната обвивка, и, от друга страна, относително бързите движения, предизвикани от земетресенията на сушата и вулканите . След това бяха изненадани да видят, че инструментите също така откриват малки движения, които не са свързани със земетресение или изригване.
На карта сюжетът на земните движения, свързани с такова събитие, припомня странно характерния модел на движение на повреда. В тази ситуация всички gps приемници от едната страна на повреда се движат няколко сантиметра в една и съща посока. Ако се беше случило след година или повече, това движение нямаше да бъде изненада и бихме го отдали на бавния, стабилен процес, известен като земетресение. Въпреки това, със скорост от няколко сантиметра на ден, това изумително явление е значително по-бързо. Освен относителната си краткост, тихото земетресение се отличава от сеизмичните свлачища и по друга характеристика, която споделя със своите шумни колеги: това не е редовен процес, а събитие, което започва и завършва внезапно.
Този дискретен феномен, ако се случи по склоновете на вулканичен остров, може да доведе до катастрофално събитие. Повечето от обичайните земетресения се случват по разломи, които имат „интегрирани спирачки“: движението спира естествено веднага щом стресът между двата блока, които се опитват да се плъзгат, изчезне. В случай на вулкан, активността продължава, тъй като силата на гравитацията се превръща в основен двигател. В най-лошия сценарий частта от вулкана над разлома става толкова нестабилна, че след като плъзгачът започне, гравитацията изтегля цялата страна на планината надолу, докато се разпадне в купчина отломки на океанското дъно. Склоновете на вулкан като Килауеа стават уязвими на този тип колапс, когато отложената лава при последователни изригвания ги кара да набъбват по-бързо, отколкото те ерозират. Тихото земетресение в Килауеа предполага, че южният склон на вулкана е в движение и може да се срути напълно.
Засега триенето по повредата действа като аварийна спирачка, но гравитацията често се е смеяла последно в миналото. Геолозите отдавна наблюдават следи от древни колапси върху сонарни изображения на гигантски полета от отломки, в плитките води, заобикалящи различни вулканични острови. Можем да споменем например Майорка в Средиземно море и Канарските острови в Атлантическия океан. На самите Хавайски острови геолозите са установили повече от 25 колапса, които са се случили през последните пет милиона години - кимване в геоложки мащаб. При типично свлачище обемът на замесените материали е хиляди пъти по-голям от този на частта от планината Сейнт Хелънс, която се разруши по време на изригването през 1980 г .; това е повече от достатъчно, за да предизвика огромни цунами. На брега на хавайския остров Ланай например геолозите са открили купища коралови фрагменти на височина над 300 метра. По всяка вероятност тези корали са били пренесени там от вълните на цунами, които са достигнали тази невероятна височина. Най-високите регистрирани днес вълни не надвишават 30 метра.