Щойно оприлюднене дослідження виявило, що землетрус магнітудою 6,5, який сколихнув Північну Каліфорнію у 1954 році, ймовірно, був спричинений сумновідомою Каскадною зоною субдукції. Це відкриття має визначальне значення для розуміння однієї з найзагадковіших геологічних структур Північної Америки, яка відома своєю непередбачуваною поведінкою.
Загадка Каскадної зони субдукції
Каскадна зона субдукції – це величезна геологічна структура, яка тягнеться від Північної Каліфорнії, охоплюючи узбережжя Орегону, Вашингтону, і аж до острова Ванкувер у Канаді. Зона субдукції – це місце, де одна тектонічна плита занурюється під іншу. У випадку Каскадії, це океанічна плита Хуан де Фука, яка пірнає під Північноамериканську континентальну плиту. Ця зона є джерелом потенційно надзвичайно потужних землетрусів, відомих як мегаземлетруси.
Проте, на відміну від багатьох інших зон субдукції у світі, Каскадна зона не виявляє частих малих чи середніх сейсмічних поштовхів. Мовою сейсмології, цей розлом вважається “заблокованим”, тобто він не рухається плавно, а накопичує величезну напругу. Останній зафіксований великий розрив у цій зоні стався у 1700 році, спричинивши землетрус жахливої магнітуди 9. Ця подія викликала масштабні зсуви ґрунту та велетенське цунамі, хвилі якого, за даними Геологічної служби США (USGS), досягали висоти понад 5 метрів і докотилися аж до Японії. USGS – це провідна наукова установа уряду Сполучених Штатів, яка займається вивченням геології, географії та водних ресурсів, зокрема й моніторингом землетрусів.
Як зазначила Лорі Денглер, сейсмологиня на пенсії з Університету штату Каліфорнія в Гумбольдті (Cal Poly Humboldt) та співавторка дослідження, у сучасний період Каскадна зона “була моторошно тихою”. Університет Cal Poly Humboldt, розташований у Північній Каліфорнії, є визнаним центром з вивчення сейсмології та геології. “Ми не маємо менших землетрусів, а це не те, що зазвичай можна побачити у зонах субдукції”, – додала Денглер.
Переосмислення минулого для розуміння майбутнього
Відсутність частих невеликих землетрусів упродовж десятиліть, відколи вчені почали моніторити розломи за допомогою сейсмометрів та інших інструментів, обмежує розуміння поведінки Каскадії. Проте нове дослідження, опубліковане у “Бюлетені Сейсмологічного товариства Америки” (Bulletin of the Seismological Society of America) у вівторок, 19 серпня, припускає, що розлом, можливо, уже розривався у менших масштабах в недавньому минулому.
Дослідження переоцінило землетрус 21 грудня 1954 року, який сколихнув район затоки Гумбольдт у Північній Каліфорнії незадовго до полудня. Мешканці повідомляли про сильні, швидкі коливання ґрунту, що призвели до руйнування димарів. Район затоки Гумбольдт у Північній Каліфорнії є регіоном з високою сейсмічною активністю через його близькість до кількох тектонічних розломів.
Цей землетрус був зафіксований тодішнім сейсмологічним обладнанням, яке включало декілька акселерометрів, що вимірювали рух ґрунту, та старіші сейсмографи. Сейсмографи – це прилади, які використовують підвішене перо для малювання безперервної лінії на рулоні паперу, записуючи коливання землетрусів у вигляді зигзагоподібних ліній. Дослідникам довелося зібрати ці старі паперові записи та оцифрувати їх. Вони також зібрали дані з більш віддалених сейсмічних станцій, щоб краще визначити епіцентр та глибину землетрусу.
З огляду на фрагментовані дані, попередні дослідники пропонували до 14 різних епіцентрів для землетрусу 1954 року. Нове дослідження встановило нове, точніше місцерозташування: Фікл-Гілл, невелика лісова громада вздовж двосмугової дороги, неподалік від більшого міста Арката. Арката – це місто у окрузі Гумбольдт, відоме своєю сейсмічною активністю та близькістю до узбережжя Тихого океану. Дослідники, очолювані сейсмологинею на пенсії Маргарет Хеллвег з Університету Каліфорнії в Берклі, також встановили, що розлом, який спричинив землетрус, ймовірно, розірвався на глибині від 11 до 14 кілометрів під поверхнею. Університет Каліфорнії в Берклі є одним з провідних дослідницьких університетів світу, відомим своїми досягненнями у багатьох наукових галузях, включаючи сейсмологію.
Унікальне сейсмічне перехрестя
Місто Арката розташоване в особливо цікавому сейсмічному регіоні. Воно знаходиться неподалік від так званого “потрійного з’єднання” в океані, де Тихоокеанська океанічна плита зустрічається з океанічною плитою Горда та Північноамериканською континентальною плитою. Потрійне з’єднання – це місце, де сходяться три тектонічні плити, створюючи складну та динамічну сейсмічну обстановку. Цей район також є перехідною зоною між розломною системою Сан-Андреас (де Північноамериканська плита та Тихоокеанська плита ковзають одна повз одну) і Каскадною зоною субдукції (де океанічна плита Хуан де Фука занурюється під Північноамериканську плиту).
Більшість землетрусів поблизу Гумбольдта виникають на плиті Горда. Однак, як виявили дослідники, землетрус у Фікл-Гілл не мав такого походження. На основі глибини та напрямку сейсмічних хвиль, землетрус, здається, походив з Каскадної зони субдукції.
Це робить Фікл-Гілл одним з лише двох відомих можливих землетрусів у Каскадній зоні з 1700 року. (Землетрус магнітудою 7,2 у Кейп-Мендосіно 1992 року також міг бути землетрусом Каскадної зони, хоча це питання досі активно обговорюється). Кейп-Мендосіно – це мис на узбережжі Каліфорнії, що також знаходиться в зоні високої сейсмічної активності.
Це відкриття свідчить про те, що Каскадна зона субдукції не обов’язково повинна розриватися одномоментно, спричиняючи спустошливо потужні землетруси. Вона також може руйнуватися сегментами, створюючи менші поштовхи. Хоча нове дослідження поки що не дає змоги робити конкретні прогнози щодо майбутньої поведінки Каскадії, перегляд існуючих даних може суттєво покращити розуміння вченими тектоніки цього району, що, зрештою, сприятиме вдосконаленню їхньої оцінки сейсмічної загрози для Тихоокеанського Північного Заходу. Тихоокеанський Північний Захід – це регіон, що охоплює західні штати США (Орегон, Вашингтон) та канадську провінцію Британська Колумбія, відомий своєю природною красою та сейсмічною активністю.
