Που θα ξεκινήσει ο επόμενος μεγάλος σεισμός;

Παραδείγματα καμπύλων γρατσουνιών που τεκμηριώνονται σε αυτή τη μελέτη. Από: Nic Barth/UCR.

Μία  νέα μέθοδος βοηθά στην πρόβλεψη που θα ξεκινήσει ο επόμενος μεγάλος σεισμός.

Οι επιστήμονες έχουν μια νέα μέθοδο για τη μελέτη των ρηγμάτων που θα μπορούσαν να βελτιώσουν τις προβλέψεις σεισμών, να ρίξουν φως στο πού ξεκινούν οι σεισμοί, πώς εξαπλώνονται και πού μπορεί να είναι οι μεγαλύτερες επιπτώσεις.

Μια εργασία στο περιοδικό Γεωλογία περιγράφει τη μέθοδο, η οποία βοηθά στον προσδιορισμό της προέλευσης και των κατευθύνσεων των προηγούμενων ρήξεων σεισμών - πληροφορίες πολύτιμες για τη μοντελοποίηση μελλοντικών σεναρίων σε μεγάλα ρήγματα.

Μελετώντας τις λεπτές καμπύλες γρατσουνιές που αφήνονται στο επίπεδο του ρήγματος μετά από έναν σεισμό, παρόμοια με τα σημάδια των ελαστικών που αφήνονται μετά από έναν αγώνα , οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν την κατεύθυνση από την οποία προήλθαν οι σεισμοί σε αυτήν την τοποθεσία.

«Τα επίπεδα ρηγμάτων συσσωρεύουν αυτές τις καμπύλες γρατσουνιές, τις οποίες μέχρι τώρα δεν ξέραμε να αναζητήσουμε ή πώς να ερμηνεύσουμε», εξηγεί ο γεωλόγος του UC Riverside και ο πρώτος συγγραφέας της εργασίας Nic Barth.

Καμπύλες γρατσουνιές έχουν παρατηρηθεί σε επιφάνειες ρηγμάτων μετά από πολλές ιστορικές ρήξεις, συμπεριλαμβανομένου του σεισμού Ridgecrest του 2019 στην Καλιφόρνια. Χρησιμοποιήθηκε μοντελοποίηση υπολογιστή για να επιβεβαιωθεί ότι το σχήμα της καμπυλότητας υποδεικνύει την κατεύθυνση από την οποία προήλθε ο σεισμός.

Αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που καταδεικνύει ότι αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί για τα δακτυλικά αποτυπώματα των θέσεων των προϊστορικών σεισμών. Μπορεί να εφαρμοστεί σε ρήγματα παγκοσμίως, βοηθώντας στην πρόβλεψη των επιπτώσεων πιθανών μελλοντικών σεισμών και στη βελτίωση των εκτιμήσεων επικινδυνότητας παγκοσμίως.

«Οι γρατζουνιές υποδεικνύουν την κατεύθυνση και την προέλευση ενός προηγούμενου σεισμού, δίνοντάς μας πιθανές ενδείξεις για το πού μπορεί να ξεκινήσει και πού θα πάει ένας μελλοντικός σεισμός. Αυτό είναι το κλειδί για την Καλιφόρνια, όπου προβλέπεται η κατεύθυνση ενός σεισμού σε ρήγματα όπως το San Andreas ή το San Ο Jacinto και θα μπορούσε να σημαίνει μια πιο ακριβή πρόβλεψη του αντίκτυπού του», είπε ο Barth.

(Α) Απλοποιημένος ενεργός τεκτονικός χάρτης του νότιου νησιού της Νέας Ζηλανδίας με το Αλπικό ρήγμα με κόκκινο χρώμα. (Β) Μοντέλο που συσχετίζει την αίσθηση της καμπυλότητας της ολισθηρότητας (π.χ. κυρτή-επάνω, κυρτή-κάτω) με την υποκεντρική θέση και την κατεύθυνση διάδοσης της ρήξης για το Αλπικό Ρήγμα. (Γ) Σύνοψη του αριθμού και της αίσθησης κυρτότητας των καμπυλωτών γραμμών ολίσθησης στις κύριες επιφάνειες ολίσθησης που παρατηρήθηκαν σε αυτή τη μελέτη και καταγραφή παλαιοσεισμών που εκτείνεται στην πύλη του σεισμού. Από: Geology (2024). 

Το πού ξεκινά ένας σεισμός και πού πηγαίνει μπορεί να έχει μεγάλη επιρροή στην ένταση της δόνησης και στον χρόνο πριν τον αισθανθούν οι άνθρωποι. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι ένας μεγάλος σεισμός που προέρχεται από το ρήγμα του San Andreas κοντά στη Θάλασσα Salton που διαδίδεται προς τα βόρεια θα κατευθύνει περισσότερη καταστροφική ενέργεια στην περιοχή του Λος Άντζελες από έναν πιο κοντινό σεισμό του San Andreas που ταξιδεύει μακριά από το LA.

Πιο αισιόδοξα, ένας τέτοιος σεισμός που ξεκινά πιο μακριά θα μπορούσε να επιτρέψει στα κυψελωτά συστήματα συναγερμού να προειδοποιήσουν στον Angelenos περίπου ένα λεπτό πριν φτάσει τον σεισμό, κάτι που θα μπορούσε να σώσει ζωές.

Το Αλπικό ρήγμα της Νέας Ζηλανδίας είναι γνωστό για τον τακτικό χρονισμό μεγάλων σεισμών , γεγονός που το καθιστά μια πιο απλή επιλογή για τη μελέτη της συμπεριφοράς του ρήγματος. Το ρήγμα είναι γνωστό ότι σπάει σε σχεδόν διαστήματα περίπου 250 ετών.

Αυτή η μελέτη παρέχει δύο πολύτιμες γνώσεις για το ρήγμα των Άλπεων. Πρώτον, ότι ο πιο πρόσφατος σεισμός το 1717 ταξίδεψε από νότο προς βορρά, ένα σενάριο που έχει σχεδιαστεί για να προκαλεί πολύ μεγαλύτερη δόνηση σε κατοικημένες περιοχές. Δεύτερον, διαπιστώνει ότι μεγάλοι σεισμοί μπορούν να ξεκινήσουν και στα δύο άκρα του ρήγματος, κάτι που δεν ήταν γνωστό προηγουμένως.

«Μπορούμε τώρα να χρησιμοποιήσουμε τις τεχνικές και την τεχνογνωσία που έχουμε αναπτύξει στο ρήγμα των Άλπεων για να εξετάσουμε τα ρήγματα στον υπόλοιπο κόσμο. Επειδή υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να συμβεί μεγάλος σεισμός στη Νότια Καλιφόρνια στο εγγύς μέλλον, αναζητώντας αυτά τα καμπύλα σημάδια στο ρήγμα του San Andreas είναι ένας προφανής στόχος», είπε ο Barth.

Τελικά, ο Barth και η ομάδα του ελπίζουν ότι οι επιστήμονες των σεισμών σε όλο τον κόσμο θα αρχίσουν να εφαρμόζουν αυτή τη νέα τεχνική για να ξετυλίξουν την ιστορία των ρηγμάτων τους. Ο Barth είναι ιδιαίτερα ενθουσιώδης με την εφαρμογή αυτής της τεχνικής σε όλο το δίκτυο ρηγμάτων της Καλιφόρνια, συμπεριλαμβανομένου του περιβόητου ρήγματος του San Andreas, για τη βελτίωση των προβλέψεων και της ετοιμότητας για μια από τις πιο επιρρεπείς σε σεισμούς περιοχές στις Ηνωμένες Πολιτείες.

«Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι αυτή η νέα γνώση θα ενισχύσει την κατανόησή μας και τη μοντελοποίηση της συμπεριφοράς των σεισμών στην Καλιφόρνια και παγκοσμίως», είπε.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τον Jules Bernstein, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια - Riverside

Nicolas C. Barth et al, Rupture direction of paleoearthquakes on the Alpine Fault, New Zealand, as recorded by curved slickenlines, Geology (2024). DOI: 10.1130/G52543.1

https://news.ucr.edu/articles/2024/12/12/technique-forecast-where-next-big-quake-will-start

https://phys.org/news/2024-12-method-aids-big-quake.html