Tremurul cu magnitudinea 9,0 din Tohoku-Oki care a lovit Japonia la 11 martie 2011, ucigând peste 15.000 de persoane și declanșând un tsunami devastator din care națiunea încă se străduiește să-și revină, a ridicat o mulțime de întrebări îngrijorătoare. De exemplu, ce a făcut posibil un cutremur atât de puternic și s-ar putea întâmpla din nou în Japonia sau în altă parte?
Un grup internațional de oameni de știință care au forat kilometri sub Oceanul Pacific și în falia cutremurului au acum răspunsuri la aceste întrebări și își prezintă concluziile într-un trio de lucrări publicate astăzi în Science.
Epicentrul cutremurului din 2011 a fost într-un loc neobișnuit, la aproximativ 130 de kilometri est de Sendai, Japonia, chiar în largul coastei de nord a acestei națiuni. În această zonă, o zonă de subducție, placa Pacificului se scufundă sub placa Eurasiatică. Aici sunt posibile cutremure puternice, dar oamenii de știință nu credeau că există suficientă energie pentru a produce unul mai mare de 7,5 grade. S-au înșelat și au fost interesați să afle mai multe despre ceea ce a făcut ca falia să fie capabilă să producă un cutremur atât de mare.
Epicentrul cutremurului Tohoku-Oki din 2011 a fost în largul coastei de est a nordului Japoniei. Imagine via USGS
La puțin peste un an de la cutremur, nava de foraj marin de mare adâncime Chikyu a fost însărcinată cu misiunea de a fora în falia din largul coastei japoneze și de a instala un observator de temperatură. Prin măsurarea temperaturii unei falii după un cutremur, oamenii de știință pot măsura câtă energie a fost eliberată în timpul cutremurului și pot calcula frecarea unei falii – cât de ușor se freacă rocile unele de altele.
„Un mod de a privi frecarea acestor blocuri mari este să le comparăm cu schiurile de fond pe zăpadă”, a declarat Robert Harris, coautor al studiului și geofizician la Oregon State University, într-o declarație. „În repaus, schiurile se lipesc de zăpadă și este nevoie de o anumită forță pentru a le face să alunece. Odată ce o faci, mișcarea schiurilor generează căldură și este nevoie de mult mai puțină forță pentru a continua mișcarea…. Același lucru se întâmplă și în cazul unui cutremur.”
Obținerea acestei măsurători de temperatură a fost dificilă. Echipa Chikyu a trebuit să foreze 850 de metri în fundul mării, care la rândul său se afla la 6.900 de metri sub suprafața oceanului. Ei au trebuit să se confrunte cu vremea rea, iar falia în sine încă se deplasa, punând instrumentele în pericol.
Lucrările dificile au dat totuși roade și au dezvăluit căldura reziduală de la cutremur, din care oamenii de știință au putut calcula frecarea faliei, care era foarte scăzută. În concluzie: „Falia Tohoku este mai alunecoasă decât se aștepta oricine”, a declarat, într-o altă declarație, Emily Brodsky, co-autor al studiului și geofizician la University of California, Santa Cruz.
Natura alunecoasă a faliei ajută la explicarea unor caracteristici ale cutremurului din 2011. Falia a alunecat o distanță fără precedent de 50 de metri, iar ruptura, care a început adânc în subteran, a ajuns la suprafață unde a provocat o perturbare bruscă în ocean și a declanșat tsunami.
Testările de foraj și de laborator au dezvăluit, de asemenea, o altă caracteristică a faliei care a făcut-o atât de periculoasă. Frecarea scăzută poate fi atribuită sedimentelor argiloase incredibil de fine din interiorul faliei. „Este cea mai alunecoasă argilă pe care ți-o poți imagina”, a declarat Christie Rowe, co-autor al studiului și geolog la Universitatea McGill. „Dacă o freci între degete, se simte ca un lubrifiant”. De altfel, zona dintre plăcile Pacificului și Eurasiatică care experimentează alunecarea este, de asemenea, foarte subțire, cu un diametru de mai puțin de cinci metri, ceea ce ar face-o cea mai subțire zonă de falie cunoscută de pe planetă.
Măsurarea semnalului termic al cutremurului a fost o premieră pentru știință. „A fost o realizare majoră”, a spus Harris, „dar sunt încă multe lucruri pe care nu le știm încă”. De exemplu, cercetătorii nu știu încă cât de generalizabile sunt aceste rezultate la alte zone de subducție din întreaga lume sau ce efect are subțirimea zonelor de falie asupra riscurilor de cutremur. Cu toate acestea, rezultatele forajului „sugerează că megathrustul de mică adâncime din Groapa Japoniei are trăsături speciale care nu sunt observate în multe alte zone de subducție”, au scris Kelin Wang de la Natural Resources Canada și Masataka Kinoshita de la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology – agenția care administrează Chikyu – într-un articol însoțitor din Perspectives.
Condiții similare pot fi rare, dar ele există în unele locuri din nordul Pacificului, cum ar fi Peninsula Kamchatka din Rusia și Insulele Aleutine din Alaska, notează Rowe. forajele de mare adâncime arată că aceste regiuni au aceeași argilă, de obicei alunecoasă, care a redus frecarea în falia japoneză.
Dar faptul că circumstanțele neobișnuite ale faliei japoneze pot fi rare nu ar trebui să îi liniștească pe oamenii de știință, sau pe public, spun Wang și Kinoshita. O alunecare atât de mare și de superficială nu este necesară pentru formarea unui tsunami devastator și nu a fost ceea ce a cauzat nici tsunamiul din Chile din 2010, care a distrus 370.000 de case, nici tsunamiul din 2004 din Oceanul Indian, care a ucis aproape 230.000 de persoane. „Este greu de spus cât de generalizabile sunt aceste rezultate până când ne vom uita la alte falii”, a adăugat Brodsky. „Dar acest lucru pune bazele unei mai bune înțelegeri a cutremurelor și, în cele din urmă, o mai bună capacitate de a identifica pericolele cutremurelor.”
Tremurul cu magnitudinea 9,0 din Tohoku-Oki, care a lovit Japonia la 11 martie 2011, ucigând peste 15.000 de persoane și declanșând un tsunami devastator din care națiunea încă se străduiește să își revină, a ridicat o mulțime de întrebări îngrijorătoare. De exemplu, ce a făcut posibil un cutremur atât de puternic și s-ar putea întâmpla din nou în Japonia sau în altă parte? Un grup internațional de oameni de știință care au forat kilometri sub Oceanul Pacific și în falia cutremurului au acum răspunsuri la aceste întrebări și își prezintă concluziile într-un trio de lucrări publicate astăzi în Science. Epicentrul cutremurului din 2011 a avut loc într-un loc neobișnuit, la aproximativ 130 de kilometri est de Sendai, Japonia, chiar în largul coastei de nord a acestei națiuni. În această zonă, o zonă de subducție, placa Pacificului se scufundă sub placa Eurasiatică. Aici sunt posibile cutremure puternice, dar oamenii de știință nu credeau că există suficientă energie pentru a produce unul mai mare de 7,5 grade. S-au înșelat și au fost interesați să afle mai multe despre ceea ce a făcut ca falia să fie capabilă să producă un cutremur atât de mare. Epicentrul cutremurului Tohoku-Oki din 2011 a avut loc în largul coastei de est a nordului Japoniei. Imagine via USGS La puțin peste un an de la cutremur, nava de foraj marin de mare adâncime Chikyu a fost însărcinată cu misiunea de a fora în falia din largul coastei japoneze și de a instala un observator de temperatură. Prin măsurarea temperaturii unei falii după un cutremur, oamenii de știință pot măsura câtă energie a fost eliberată în timpul cutremurului și pot calcula frecarea unei falii – cât de ușor se freacă rocile una de cealaltă. „Un mod de a privi frecarea acestor blocuri mari este să le comparăm cu schiurile de fond pe zăpadă”, a declarat Robert Harris, coautor al studiului și geofizician la Oregon State University. „În repaus, schiurile se lipesc de zăpadă și este nevoie de o anumită cantitate de forță pentru a le face să alunece. Odată ce o faci, mișcarea schiurilor generează căldură și este nevoie de mult mai puțină forță pentru a continua mișcarea…. Același lucru se întâmplă și în cazul unui cutremur”. Obținerea acestei măsurători de temperatură a fost dificilă. Echipa Chikyu a trebuit să foreze 850 de metri în fundul mării, care la rândul său se afla la 6.900 de metri sub suprafața oceanului. A trebuit să se confrunte cu vremea rea, iar falia în sine încă se deplasa, punând instrumentele în pericol. Munca dificilă a dat totuși roade și a scos la iveală căldura reziduală de la cutremur, din care oamenii de știință au putut calcula frecarea faliei, care era foarte scăzută. Concluzie: „Falia Tohoku este mai alunecoasă decât se aștepta oricine”, a declarat, într-o altă declarație, Emily Brodsky, coautor al studiului și geofizician la University of California, Santa Cruz. Natura alunecoasă a faliei ajută la explicarea unor caracteristici ale cutremurului din 2011. Falia a alunecat o distanță fără precedent de 50 de metri, iar ruptura, care a început adânc în subteran, a ajuns la suprafață, unde a provocat o perturbare bruscă în ocean și a declanșat tsunami-ul. Testele de foraj și de laborator au dezvăluit, de asemenea, o altă caracteristică a faliei care a făcut-o atât de periculoasă. Frecarea scăzută poate fi atribuită sedimentelor argiloase incredibil de fine din interiorul faliei. „Este cea mai alunecoasă argilă pe care ți-o poți imagina”, a declarat Christie Rowe, co-autor al studiului și geolog la Universitatea McGill, într-un comunicat. „Dacă o freci între degete, se simte ca un lubrifiant”. De altfel, zona dintre plăcile Pacificului și Eurasiatică care experimentează alunecarea este, de asemenea, foarte subțire, cu un diametru de mai puțin de cinci metri, ceea ce ar face-o cea mai subțire zonă de falie cunoscută de pe planetă. Măsurarea semnalului termic al cutremurului a fost o premieră pentru știință. „A fost o realizare majoră”, a spus Harris, „dar sunt încă multe lucruri pe care nu le știm încă”. De exemplu, cercetătorii nu știu încă cât de generalizabile sunt aceste rezultate la alte zone de subducție din întreaga lume sau ce efect are subțirimea zonelor de falie asupra riscurilor de cutremur. Cu toate acestea, rezultatele forajului „sugerează că megathrustul de mică adâncime din Groapa Japoniei are trăsături speciale care nu sunt observate în multe alte zone de subducție”, au scris Kelin Wang de la Natural Resources Canada și Masataka Kinoshita de la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology – agenția care administrează Chikyu – într-un articol însoțitor din Perspectives. Condițiile similare pot fi rare, dar ele există în unele locuri din nordul Pacificului, cum ar fi Peninsula Kamchatka din Rusia și Insulele Aleutine din Alaska, notează Rowe. forajele de mare adâncime arată că aceste regiuni au aceeași argilă de obicei alunecoasă care a redus frecarea în falia japoneză. Dar faptul că circumstanțele neobișnuite ale faliei japoneze ar putea fi rare nu ar trebui să îi liniștească pe oamenii de știință, sau pe public, spun Wang și Kinoshita. O alunecare atât de mare și de superficială nu este necesară pentru formarea unui tsunami devastator și nu a fost cea care a provocat nici tsunamiul din Chile din 2010, care a distrus 370.000 de case, nici tsunamiul din 2004 din Oceanul Indian, care a ucis aproape 230.000 de persoane. „Este greu de spus cât de generalizabile sunt aceste rezultate până când ne vom uita la alte falii”, a adăugat Brodsky. „Dar acest lucru pune bazele unei mai bune înțelegeri a cutremurelor și, în cele din urmă, a unei mai bune abilități de a identifica pericolele de cutremur.”
.