ΘΕΜΑΤΑ

ΑΝΤΙΤΗΛΟΣ1 ΑΡΚΟΙ2 ΑΡΚΟΝΗΣΟΣ3 ΑΡΜΑΘΙΑ1 ΑΣΤΑΚΙΔΑ1 ΑΣΤΥΠΑΛΑΙΑ11 ΑΥΓΟ1 ΓΑΔΑΡΟΣ7 ΓΑΙΑ3792 ΓΛΑΡΟΣ1 ΓΥΑΛΙ32 ΔΙΒΟΥΝΙΑ2 ΔΟΛΙΧΗ1 ΕΛΛΑΔΑ1544 ΖΑΦΟΡΑΣ ΜΑΚΡΥΣ1 ΙΑΣΟΣ4 ΙΜΙΑ2 ΚΑΛΑΒΡΟΣ1 ΚΑΛΑΜΑΡΙΑ4 ΚΑΛΟΓΕΡΟΣ1 ΚΑΛΟΛΙΜΝΟΣ2 ΚΑΛΥΜΝΟΣ159 ΚΑΜΗΛΟΝΗΣΙ2 ΚΑΝΔΕΛΙΟΥΣΑ3 ΚΑΡΠΑΘΟΣ13 ΚΑΣΟΣ8 ΚΑΣΤΕΛΛΟΡΙΖΟ20 ΚΑΣΤΡΙ1 ΚΕΔΡΕΑΙ[SEDIR]1 ΚΕΡΑΜΟΣ1 ΚΙΝΑΡΟΣ1 ΚΝΙΔΟΣ26 ΚΟΛΟΦΩΝΑΣ1 ΚΟΥΝΕΛΙ1 ΚΡΕΒΑΤΙΑ1 ΚΩΣ2247 ΛΕΒΙΘΑ3 ΛΕΙΨΟΙ6 ΛΕΠΙΔΑ1 ΛΕΡΟΣ32 ΛΕΣΒΟΣ1 ΛΥΤΡΑ1 ΜΥΝΔΟΣ1 ΝΕΚΡΟΘΗΚΗ1 ΝΕΡΟΝΗΣΙ1 ΝΗΠΟΥΡΙ1 ΝΗΣΟΣ1 ΝΙΜΟΣ1 ΝΙΣΥΡΟΣ189 ΞΕΝΑΓΟΡΑ ΝΗΣΟΙ1 ΟΦΙΔΟΥΣΑ1 ΠΑ.ΦΩ.ΚΩ43 ΠΑΤΜΟΣ29 ΠΑΧΕΙΑ6 ΠΕΝΤΙΚΟΝΗΣΙΑ1 ΠΕΤΡΟΚΑΡΑΒΟ1 ΠΙΑΤΑ1 ΠΙΤΤΑ1 ΠΛΑΤΕΙΑ1 ΠΛΑΤΗ2 ΠΟΝΤΙΚΟΥΣΑ1 ΠΡΑΣΟ1 ΠΡΑΣΟΝΗΣΙ1 ΠΡΑΣΟΝΗΣΙΑ1 ΠΡΑΣΟΥΔΑ ΚΑΤΩ1 ΠΥΡΓΟΥΣΑ5 ΡΟΔΟΣ136 ΡΩ1 ΣΑΒΟΥΡΑ1 ΣΑΜΟΣ14 ΣΑΝΤΟΡΙΝΗ64 ΣΑΡΑΚΙ1 ΣΑΡΙΑ1 ΣΕΣΚΛΙ1 ΣΟΧΑΣ1 ΣΤΡΟΒΙΛΟΣ1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΗ[ΑΓΑΘΟΝΗΣΙΟΥ]1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΗ[ΜΕΓΙΣΤΗΣ]1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΗ[ΝΙΣΥΡΟΥ]3 ΣΥΜΗ38 ΣΥΡΝΑ4 ΣΦΥΡΝΑ1 ΤΕΛΕΝΔΟΣ1 ΤΕΡΜΕΡΑ1 ΤΗΛΟΣ28 ΤΡΑΓΟΝΕΡΑ1 ΤΡΑΓΟΥΣΑ1 ΤΣΟΥΚΑ1 ΦΑΡΜΑΚΟΝΗΣΙ3 ΧΑΛΚΗ15 ΨΕΡΙΜΟΣ22
Εμφάνιση περισσότερων

Οι τουρβιδίτες και ο ρόλος τους στην έρευνα των αρχαίων σεισμών

Στοιβαγμένα στρώματα ιζηματογενούς πετρώματος διαφορετικού πάχους συνθέτουν ένα στρώμα τουρβιδίτη.Αυτά τα στρώματα στην Κορνουάλη της Αγγλίας, σχηματίστηκαν πριν από πολύ καιρό όταν μια υποβρύχια ροοστιβάδα έστειλε τα ιζήματα να πέσουν στην κατηφόρα. Οι αποθέσεις υποβρυχίων ροών υλικών έχουν στοιχεία για σεισμούς του παρελθόντος.Από Kevin Walsh/Flickr.

Οι επιστήμονες σημειώνουν πρόοδο στο να διαφωτίσουν πώς σχηματίζονται υποθαλάσσιες ιζηματογενείς αποθέσεις που ονομάζονται τουρβιδίτες και στην ανακατασκευή των πολύπλοκων ιστοριών που καταγράφουν. Αλλά δεν είναι εύκολη υπόθεση.

Σεισμοί και άλλα φυσικά γεγονότα μερικές φορές ταρακουνούν τον πυθμένα της θάλασσας κοντά στις ακτές αρκετά σοβαρά ώστε να προκαλέσουν υποβρύχιες ροοστιβάδες που ορμούν κάτω από απότομες πλαγιές, καθαρίζοντας τον βυθό της θάλασσας και μεταφέροντας ιζήματα σε μεγαλύτερα βάθη. Αυτές οι ταχέως κινούμενες φορτωμένες με ιζήματα ροές, που ονομάζονται ρεύματα θολότητας , κατά καιρούς έχουν καταστρέψει υποβρύχιες υποδομές, όπως αγωγούς και καλώδια επικοινωνιών, όπως έκαναν, για παράδειγμα, όταν έσπασαν υπερατλαντικά καλώδια από τις ακτές της Νέας Γης μετά τον σεισμό του 1929 στο Grand Banks.

Εκτός από τις καταστροφικές τάσεις τους, τα ρεύματα θολότητας κεντρίζουν το ενδιαφέρον των επιστημόνων και για άλλους λόγους. Όταν επιβραδύνουν και φτάσουν στα νέα τους σημεία ανάπαυσης στον πυθμένα της θάλασσας, η άμμος και άλλα χονδρόκοκκα υλικά στα ρεύματα καθιζάνουν πρώτα, ακολουθούμενα από λάσπη και λάσπη και, τελικά, τα λεπτόκοκκα σωματίδια. Αυτή η διαλογή που βασίζεται στη βαρύτητα παράγει εναποθέσεις με ευδιάκριτα στρώματα γνωστούς ως τουρβιδίτες, οι οποίοι διατηρούν αρχεία για τα ρεύματα που τις σχημάτισαν.

Η ακρίβεια των σύγχρονων εκτιμήσεων επικινδυνότητας σεισμών εξαρτάται από τον σωστό χαρακτηρισμό των προηγούμενων σεισμών με την εκτίμηση του μεγέθους, της θέσης, της συχνότητας εμφάνισης και των σχετικών αβεβαιοτήτων, και οι ερευνητές συχνά χρησιμοποιούν τουρβιδίτες για να ορίσουν αυτές τις ποσότητες. Για να γίνει αυτό απαιτείται ενσωμάτωση γνώσεων για διάφορες φυσικές διεργασίες από τη σεισμολογία, την ιζηματολογία, τη γεωτεχνική και μηχανολογία, τη φυσική ωκεανογραφία και τη γεωχρονολογία.

Σε ένα εργαστήριο του 2023 («Προώθηση της χρήσης των παρατηρήσεων τουρβιδίτη στην κατανόηση των υπεράκτιων τεκτονικών διεργασιών και των σεισμικών κινδύνων»), επιστήμονες από πολλούς κλάδους συναντήθηκαν για να συζητήσουν την κατάσταση της γνώσης σχετικά με τον τρόπο χρήσης των τουρβιδιτών για τον περιορισμό πιθανών πηγών αρχαίων σεισμών.

Η υπόσχεση και τα προβλήματα των τουρβιδιτών

Οι παλαιοσεισμολόγοι μελετούν το γεωλογικό αρχείο για ενδείξεις παλαιότερων σεισμών παρατηρώντας ενδείξεις της εμφάνισής τους απευθείας από μετατοπίσεις ρηγμάτων ή έμμεσα από τις επιφανειακές επιπτώσεις της δόνησης και της παραμόρφωσης που προκάλεσαν. Οι τουρβιδίτες, για παράδειγμα, μπορούν να προσφέρουν έμμεσες ενδείξεις σεισμικής δόνησης που στέλνει τα ιζήματα να ρέουν προς τα κάτω.

Η διάκριση των μη σεισμογόνων από τους σεισμογόνους ενεργοποιητές με τη χρήση γεωλογικών δειγμάτων τουρβιδιτών είναι πρόκληση - και μερικές φορές δεν είναι δυνατή.

Ομάδες τουρβιδιτών που βρέθηκαν σε περιοχές που συνάδουν με τα χωρικά αποτυπώματα δονήσεων από μεγάλους σεισμούς έχουν χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσουν στον καθορισμό θέσεων σεισμών στο παρελθόν και στην εκτίμηση των μεγεθών των σεισμών. Η ιδέα είναι ότι εάν ένας μεγάλος σεισμός ταρακουνήσει βίαια μια υπεράκτια περιοχή, μπορεί να κινητοποιήσει συγχρονισμένα ιζήματα και να παράγει ρεύματα θολότητας σε διαφορετικές τοποθεσίες σε αυτήν την περιοχή. Αυτά τα ρεύματα σχηματίζουν παρόμοιους τουρβιδίτες που οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να συσχετίσουν εντός και γύρω από τη ζώνη ρήξης.

Ωστόσο, διάφοροι παράγοντες περιπλέκουν τέτοιες προσπάθειες. Συγκεκριμένα, οι σεισμοί δεν είναι τα μόνα γεγονότα που παράγουν τουρβιδίτες. Οι πλημμύρες, οι καταιγίδες, οι υποθαλάσσιες ηφαιστειακές εκρήξεις, τα ωκεάνια ρεύματα και οι εσωτερικές παλίρροιες μπορούν επίσης να προκαλέσουν ρεύματα θολότητας. Ως αποτέλεσμα, η διάκριση των μη σεισμογόνων από τους σεισμογόνους ενεργοποιητές χρησιμοποιώντας γεωλογικά δείγματα τουρβιδιτών είναι πρόκληση - και μερικές φορές δεν είναι δυνατή.

Εδώ είναι ένα γράφημα πληροφοριών που περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο το υποβρύχιο ίζημα ρέει σε καταρράκτη προς τα κάτω και τελικά σχηματίζει στρώματα θολότητας.

Εάν ένα υποβρύχιο σύστημα φαραγγιών σε ένα ηπειρωτικό περιθώριο (πάνω αριστερά, τα αριθμημένα πλαίσια αντιστοιχούν στα άλλα διαγράμματα) υποβληθεί σε βίαιη δόνηση κατά τη διάρκεια ενός σεισμού (πάνω δεξιά), μπορεί να κινητοποιηθεί ίζημα. Εάν σχηματιστεί ένα φορτωμένο με ιζήματα ρεύμα θολότητας (κάτω αριστερά), θα καταρρεύσει προς τα κάτω, δημιουργώντας πολύπλοκη δυναμική ρευστών που διέπεται από τις ιζηματολογικές ιδιότητες και τη δομή του πυθμένα της θάλασσας. Αυτές οι δυναμικές επηρεάζουν την τελική καθίζηση και εναπόθεση ιζημάτων στο φαράγγι (κάτω δεξιά), καθώς και τον επακόλουθο χαρακτήρα ενός μεμονωμένου τουρβιδίτη όπως προσδιορίζεται σε ένα δείγμα πυρήνα. Ένα παράδειγμα πυρήνα εμφανίζεται στα δεξιά, με δεδομένα μαγνητικής επιδεκτικότητας (η «υπογραφή» του τουρβιδίτη) με μπλε γραφική παράσταση, μια σάρωση υπολογιστικής τομογραφίας (CT) και εικόνα του πυρήνα και μια περιγραφή πυρήνα που υποδεικνύει το μέγεθος και το περιεχόμενο κόκκων. Κάθε "T#" αντιστοιχεί σε ένα μεμονωμένο turbidite.

Επιπλέον, τα πολύπλοκα και ποικίλα χαρακτηριστικά των μεγάλων σεισμών, σε συνδυασμό με τη μεταβλητότητα στον τρόπο με τον οποίο η δόνηση μπορεί να τροποποιηθεί από την τοπική γεωλογία, μπορούν να παράγουν πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά δόνησης σε διαφορετικές τοποθεσίες εντός της περιοχής σεισμού. Επιπλέον, η χωρική μεταβλητότητα στην παροχή ιζήματος, οι ιδιότητες αντοχής ιζήματος και η σταθερότητα της κλίσης μπορούν να παράγουν τουρβιδίτες με διαφορετικά χαρακτηριστικά ή χωρικές εκτάσεις, ακόμη και για το ίδιο επίπεδο ανακίνησης. Και όχι μόνο οι συνθήκες που κινητοποιούν τα ιζήματα μπορεί να διαφέρουν πολύ, αλλά επίσης, όταν κινητοποιηθούν, τα ρεύματα θολότητας μπορούν να υποστούν αλλαγές κατάντη που σχετίζονται με το μέγεθος και τη συγκέντρωση κόκκων, το πάχος και την ταχύτητά τους.

Εν ολίγοις, για ένα δεδομένο επίπεδο δόνησης, το ίζημα μπορεί να κινητοποιηθεί και να ταξιδέψει με δραστικά διαφορετικούς τρόπους, και οι σεισμοί στην ίδια περιοχή και του ίδιου μεγέθους μπορούν να αφήσουν πίσω τους πολύ διαφορετικές υπογραφές τουρβιδίτη [ Atwater et al. , 2014]. Έτσι, η διεπιστημονική εργασία είναι ζωτικής σημασίας για να προσδιοριστεί εάν οι τουρβιδίτες πιθανότατα προκλήθηκαν από σεισμούς και για να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση των θέσεων και των μεγεθών των προηγούμενων σεισμών.

Πρόσθετες αβεβαιότητες περιπλέκουν τη συσχέτιση

Το συμπέρασμα ότι πολλοί τουρβιδίτες προήλθαν από έναν μόνο προηγούμενο σεισμό για να βοηθήσουν στον περιορισμό των χαρακτηριστικών ενός σεισμού απαιτεί να αποδειχθεί ότι σχηματίστηκαν την ίδια στιγμή στο ίδιο γεγονός. Αυτό επιτυγχάνεται συχνά με συσχετισμό υπογραφών τουρβιδίτη (π.χ. μεταβλητές βάθους στα μεγέθη και τα χαρακτηριστικά των κόκκων, που είναι σαν γραμμικοί κώδικες για τη διαδικασία εναπόθεσης) από πολλαπλές τοποθεσίες τόσο στον χρόνο όσο και στον χώρο.

Η χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα των μικροαπολιθωμάτων που ελήφθησαν δειγματοληπτικά στα ιζήματα ακριβώς πάνω και κάτω από τους τουρβιδίτες παρέχει εκτιμήσεις για το πότε εμφανίστηκε ένα ρεύμα θολότητας και είναι ένα κρίσιμο εργαλείο για τον καθορισμό χρονικών συσχετισμών, αλλά αυτή η εργασία μπορεί να είναι γεμάτη προκλήσεις.

Τα κελύφη μονοκύτταρων τρηματοφόρων, τα οποία ενσωματώνουν ραδιενεργό άνθρακα και βυθίζονται στον πυθμένα της θάλασσας μετά τον θάνατο των οργανισμών, αποτελούν κοινούς στόχους για τέτοια χρονολόγηση. Αλλά αυτή η χρονολόγηση περιπλέκεται από το γεγονός ότι οι παραλλαγές στην ανάμειξη των ωκεανών οδηγούν σε διαφορές στην ποσότητα ραδιοάνθρακα (και επομένως στις ημερομηνίες απολιθωμάτων) σε διαφορετικά ωκεάνια περιβάλλοντα, βάθη και χρονικές περιόδους στις οποίες έζησαν τα τρηματοφόρα.

Περιφερειακά συσχετισμένοι τουρβιδίτες με παρόμοιες υπογραφές και επικαλυπτόμενες ηλικίες ραδιοάνθρακα έχουν συμπεράνει ότι αντιπροσωπεύουν κοιτάσματα που προκύπτουν από έναν μόνο σεισμό.

Επιπλέον, επειδή τα τρηματοφόρα συλλέγονται πάνω και κάτω από τους τουρβιδίτες, οι διορθώσεις για το χρόνο που μεσολάβησε από την απόθεση των οργανισμών και του αντίστοιχου στρώματος θολότητας στον πυθμένα της θάλασσας απαιτούν ανεξάρτητες  εκτιμήσεις των τοπικών ρυθμών καθίζησης και διάβρωσης. Ως εκ τούτου, οι ημερομηνίες τουρβιδίτη από ραδιοάνθρακα συχνά συνοδεύονται από αβεβαιότητες που κυμαίνονται από δεκάδες έως εκατοντάδες χρόνια, καθιστώντας σχεδόν αδύνατο να διαπιστωθεί μόνο από αυτές τις ημερομηνίες εάν αποτέθηκαν πολλαπλοί τουρβιδίτες ταυτόχρονα.

Ελλείψει άμεσων παρατηρήσεων της κινητοποίησης ιζημάτων που δημιουργείται από σεισμικά, οι τοπικά συσχετισμένοι τουρβιδίτες με παρόμοιες υπογραφές ή «γραμμωτούς κώδικες» και επικαλυπτόμενες ηλικίες ραδιοάνθρακα έχουν συμπεράνει ότι αντιπροσωπεύουν κοιτάσματα που προκύπτουν από έναν μόνο σεισμό [π.χ. Goldfinger et al. , 2012]. Εκτός από την υπόθεση ενός μόνο αιτιολογικού σεισμού, μια άλλη σιωπηρή υπόθεση σε τέτοιες περιπτώσεις είναι ότι η δόνηση από τον σεισμό ήταν χωρικά ομοιόμορφη σε μια μεγάλη περιοχή. Ωστόσο, όπως έχει ήδη σημειωθεί, διαφορετικοί σεισμοί στην ίδια τοποθεσία και του ίδιου μεγέθους μπορούν να προκαλέσουν πολύ διαφορετικές κινήσεις του εδάφους σε μια περιοχή. Έτσι, τα ερμηνευμένα μεγέθη και τα όρια ρήξης σε αυτές τις προηγούμενες μελέτες δεν ήταν καλά περιορισμένα ή συνοδεύονται από ποσοτικές αβεβαιότητες.

Αυτά τα ζητήματα θέτουν σημαντικές προκλήσεις στην ερμηνεία των αρχείων τουρβιδίτη για αναλύσεις σεισμικού κινδύνου. Ωστόσο, οι τουρβιδίτες παραμένουν πολύτιμοι δείκτες. Σε πολλές περιοχές, όπως κατά μήκος της ζώνης καταβύθισης Cascadia στα ανοιχτά της δυτικής ακτής των ΗΠΑ, πλούσια σύνολα δεδομένων θαλάσσιου τουρβιδίτη μπορούν να παρέχουν περισσότερες πληροφορίες για τη μακροπρόθεσμη σεισμογόνο συμπεριφορά από ό,τι οι χερσαίες υποδοχές, όπως οι αλλαγές στο επίπεδο της παράκτιας γης και η δενδροχρονολόγηση [ Goldfinger et al. , 2012]. Τα σύνολα δεδομένων Turbidite γίνονται ακόμη πιο ισχυρά όταν συνδυάζονται με παρατηρήσεις στην ξηρά.

Η δυνατότητα να ξεπεραστούν οι υπάρχοντες περιορισμοί και να εφαρμοστούν turbidites για τον καλύτερο περιορισμό της προηγούμενης σεισμικότητας και την ενημέρωση των περιφερειακών εκτιμήσεων σεισμικής επικινδυνότητας, παρακινεί τους επιστήμονες να συνεχίσουν τη μελέτη τους.

Πρόοδος προς Βασικούς Στόχους

Το εργαστήριο το 2023 συγκέντρωσε μια διεπιστημονική ομάδα εμπειρογνωμόνων που συζήτησαν πώς η ενοποίηση προσεγγίσεων παρατήρησης, οργάνων, μοντελοποίησης και εργαστηρίου για τη μελέτη της φυσικής και της δόνησης σεισμών, της κινητοποίησης ιζημάτων, της δυναμικής του ρεύματος θολότητας και των διαδικασιών εναπόθεσης μπορεί να οδηγήσει σε μια ολιστική κατανόηση της θολότητας- διαδικασίες διαμόρφωσης.

Οι συμμετέχοντες του εργαστηρίου συμφώνησαν ότι ο συνδυασμός γνώσεων και συνεισφορών από τη σεισμολογία, την ιζηματολογία, τη μηχανική και την ωκεανογραφία θα οδηγήσει στην πρόοδο προς τη σύνδεση των τουρβιδιτών με τα τρανταχτά γεγονότα. Αυτές οι πληροφορίες θα βοηθήσουν επίσης στην κατανόηση των μηχανισμών της παρασύρσεως, της μεταφοράς και της εναπόθεσης ιζημάτων που συμβαίνουν μεταξύ της έναρξης του σεισμού και της στιγμής που ένα ρεύμα θολότητας φθάνει στην καταβόθρα απόθεσης. Επιπλέον, θα βοηθήσει τους επιστήμονες να εντοπίσουν νέες μεθόδους για τη συσχέτιση των τουρβιδιτών σε μεγάλες αποστάσεις.

Η βελτίωση των σεισμολογικών εκτιμήσεων της υπεράκτιας δόνησης περιλαμβάνει την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η γεωλογία του θαλάσσιου πυθμένα επηρεάζει τη μεταβλητότητα της δόνησης [ Gomberg , 2018; Miller and Gomberg , 2023]. Και ο ποσοτικός προσδιορισμός των σχέσεων μεταξύ της δόνησης και της σταθερότητας της υποβρύχιας πλαγιάς μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω τη γνώση του μεγέθους του σεισμού που δημιουργεί ο παρατηρούμενος τουρβιδίτης. Οι μέθοδοι γεωτεχνικής μηχανικής για τον ποσοτικό προσδιορισμό και τη μοντελοποίηση της ευστάθειας της κλίσης σε υποθαλάσσια περιβάλλοντα δείχνουν πολλά υποσχόμενα από αυτή την άποψη. Αυτές οι μέθοδοι περιλαμβάνουν εξελιγμένη μοντελοποίηση που μπορεί να προβλέψει πότε και πού οι κλίσεις μπορεί να αποτύχουν δεδομένου ενός ορισμένου επιπέδου ανακίνησης, καθώς και πώς κινούνται η αποτυχημένη μάζα και τα σωματίδια καθώς αρχίζουν να εκκινούν ένα ρεύμα θολότητας [ Dickey et al. , 2021]. Από εδώ, μοντέλα μηχανικής μηχανικής δυναμικής ροής ρεύματος θολότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κατανοήσουν πού και πώς το ίζημα μεταφέρεται και εναποτίθεται λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά του [ Zhao et al. , 2021].

Πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε συνδέσεις μεταξύ των τουρβιδιτών που βρίσκονται σε απόσταση εκατοντάδων χιλιομέτρων μεταξύ τους, που αντιστοιχούν στις αποστάσεις στις οποίες διαρρηγνύονται μεγάλοι σεισμοί;

Οι γνώσεις που βασίζονται σε διαδικασίες από τις παραπάνω μεθόδους μπορούν να ενσωματωθούν με ιζηματολογικές γνώσεις σε υπογραφές τουρβιδίτη (π.χ. η σύνθεση και το πάχος των στρωμάτων και ο απολιθωμένος βίος που περιέχουν) για να βοηθήσουν σε περιφερειακούς συσχετισμούς. Οι επιστήμονες συλλέγουν βασικά δείγματα τους για να μελετήσουν τέτοιες υπογραφές και να αναζητήσουν ομοιότητες που συσχετίζονται μεταξύ των τοποθεσιών. Αλλά η τρέχουσα έρευνα προτείνει ότι οι τουρβιδίτες δεν μπορούν να συσχετιστούν με στατιστική σημασία πέραν των δεκάδων μέτρων [ Nieminski et al. , 2023]. Εάν αυτό είναι αλήθεια, τότε πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε συνδέσεις μεταξύ των που βρίσκονται σε απόσταση εκατοντάδων χιλιομέτρων , που αντιστοιχούν στις αποστάσεις στις οποίες διαρρηγνύονται οι μεγάλοι σεισμοί;

Η συλλογή και η ανάλυση διατομών δειγμάτων πυρήνα σε κοντινή απόσταση - σε συνδυασμό με την τεχνογνωσία στην ιζηματολογία, τα όργανα και την ωκεανογραφία - μπορεί να μειώσει την αβεβαιότητα στη συσχέτιση των τουρβιδιτών σε μεγάλες αποστάσεις και να βελτιώσει την κατανόησή μας για τους μηχανισμούς που δρουν μεταξύ μιας πηγής σεισμού και της αποθέσεως ενός ρεύματος θολότητας.

Η προσεκτικότερη εξέταση των περιβαλλόντων απόθεσης -δηλαδή η επιλογή τοποθεσιών μελέτης όπου είναι απίθανο να εμφανιστούν ρεύματα θολότητας που προκαλούνται από καταιγίδες ή πλημμύρες και η αποφυγή διαβρωμένων μονοπατιών όπου ενδέχεται να μην διατηρηθούν οι τουρβιδίτες - μπορεί επίσης να βοηθήσει τις προσπάθειες για πιο οριστική σύνδεση των  με τις σεισμογενείς διεργασίες. Η μελέτη άλλων τύπων ιζηματογενών κοιτασμάτων για ενδείξεις σεισμικής δραστηριότητας μπορεί επίσης να βοηθήσει στην ερμηνεία των παρατηρήσεων. Για παράδειγμα, μόνο πολύ μεγάλοι σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν την ανακίνηση που απαιτείται για την επανακινητοποίηση ομογενών στρωμάτων - παχύρρευστες, ομοιόμορφες μονάδες σωματιδίων λεπτού κόκκου σε μέγεθος λάσπης έως αργίλου - σε μεγάλες περιοχές [ McHugh et al. , 2020].

Τέλος, η ποσοτικοποίηση των μεγάλων αβεβαιοτήτων στη χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα, που παρουσιάζουν σημαντικές προκλήσεις για τη συσχέτιση των , θα βελτιώσει την ικανότητά μας να συνδέουμε (ή να μην συνδέουμε) τους τουρβιδίτες με προηγούμενους σεισμούς, περιορίζοντας έτσι τα μεγέθη και τις τοποθεσίες παλαιότερων σεισμών για εκτιμήσεις σεισμικής επικινδυνότητας. Πρόσφατη εργασία στις αναλύσεις ευαισθησίας χρονολόγησης ηλικίας έχει δείξει ότι η εξέταση ενός ευρέος φάσματος μεταβλητών και των πιθανοτήτων τους (π.χ. ρυθμοί καθίζησης και διάβρωσης) μπορεί να προσφέρει πληροφορίες για το πώς οι αβεβαιότητες στη χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα επηρεάζουν τις συσχετίσεις τουρβιδίτη και πώς μεταδίδονται σε αβεβαιότητες στις εκτιμήσεις της απελευθέρωσης ενέργειας κατά τη διάρκεια σεισμών και άλλων σεισμικών κινδύνων [ Staisch , 2024].

Η διεπιστημονική πορεία οδηγεί μπροστά

Νέες προσεγγίσεις μαζί με τις προόδους στα όργανα και την απόκτηση δεδομένων επιτρέπουν στους ερευνητές να μάθουν περισσότερα για πολύπλοκα υποβρύχια συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των ρευμάτων θολότητας και των τουρβιδιτών.

Οι καινοτόμες πειραματικές προσεγγίσεις προσφέρουν συναρπαστικά άλματα προς τα εμπρός [ Sahakian et al. , 2023; Clare et al. , 2020]. Για παράδειγμα, οι ερευνητές προσπαθούν να παρακολουθήσουν in situ παραδείγματα δονήσεων που οδηγεί σε επανακινητοποίηση ιζημάτων, καθώς και να συνεχίσουν να κάνουν προόδους στη μοντελοποίηση και στις εργαστηριακές ικανότητες (π.χ. μοντέλα γεωτεχνικής και μηχανικής μηχανικής αστοχίας και δυναμικής ροής). Άλλες εξελίξεις περιλαμβάνουν τη μόχλευση νέων ευρημάτων στις κοινότητες μεγάλων δεδομένων και μηχανικής μάθησης, όπως η χρήση υπεράκτιων δεδομένων που συλλέγονται μέσω κατανεμημένης ακουστικής ανίχνευσης για την παρατήρηση των ρευμάτων θολότητας. Η συλλογή πρόσθετης βαθυμετρίας πολλαπλών ακτίνων υψηλής ανάλυσης είναι μια άλλη κρίσιμη ανάγκη που θα βοηθήσει στην προώθηση της γνώσης των διεργασιών του πυθμένα και της ροής και θα βοηθήσει με τον εντοπισμό των οργάνων του πυθμένα και τη δειγματοληψία πυρήνα για ωκεανογραφικές μελέτες πεδίου.

Μαζί με αυτές τις καινοτομίες, η διεπιστημονική εργασία μεταξύ σεισμολόγων, ιζηματολόγων, ωκεανογράφων, μηχανικών και ειδικών στην προγνωστική μοντελοποίηση θα υποστηρίξει την πρόοδο στη χρήση των turbidites για την κατανόηση παλαιότερων σεισμών και στη βελτιωμένη εφαρμογή μελετών για την ενημέρωση των εκτιμήσεων σεισμικής επικινδυνότητας. Συλλογικά, μπορούμε να δημιουργήσουμε πιο λεπτομερείς ανακατασκευές της συχνότητας και των συνεπειών των προηγούμενων σεισμών, οι οποίες θα βελτιώσουν τις ικανότητες προετοιμασίας και αντίδρασης σε σεισμούς που έρχονται.

Γεωδίφης με πληροφορίες από eos.org

Από Valerie Sahakian , Debi Kilb , Joan Gomberg , Nora Nieminski και Jake Covault

https://eos.org/science-updates/submarine-avalanche-deposits-hold-clues-to-past-earthquakes

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

Recent Posts Widget