Ученые впервые наблюдали, как гигантская океаническая плита постепенно распадается под северо-западом Тихого океана, проливая свет на жизненный цикл тектонических плит и возможные последствия для будущих землетрясений. Исследование опубликовано в Science Advances.
Зоны субдукции — места, где одна тектоническая плита погружается под другую — вызывают самые мощные сейсмические события на Земле: смещают континенты, приводят к землетрясениям и вулканическим извержениям, перерабатывая земную кору в мантии. Но эти гигантские системы не вечны. Ученые давно задавались вопросом, как плиты прекращают свое движение?
Как это обнаружили
Команда исследователей во главе с Брэндоном Шаком из Университета Луизианы и Сюзанной Карботт из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти изучала плиты Хуан-де-Фука и Эксплорер у побережья острова Ванкувер. Используя сейсмическую визуализацию методом отраженных волн — аналог ультразвука, но для недр Земли — они отправляли звуковые волны на морское дно и фиксировали эхосигналы с помощью 15-километровой подводной сети датчиков. Это позволило впервые получить четкое изображение разломов и трещин внутри плиты.
Ученые обнаружили, что плита не разрушается одномоментно, как может показаться, а разрывается поэтапно, фрагмент за фрагментом. Шак сравнивает процесс с поездом, который постепенно сходит с рельсов:
«Начать движение трудно, но как только оно пошло, остановить невозможно. Плита не исчезает мгновенно, она ломается на куски, образуя микроплиты и новые границы».
Данные о землетрясениях подтверждают эти наблюдения: вдоль 75-километрового разлома отдельные участки все еще активны, а другие находятся в состоянии затишья. Когда фрагмент плиты полностью откалывается, он больше не вызывает землетрясений, поскольку породы теряют прочность.
Этот постепенный, «эпизодический» распад помогает объяснить загадочные остатки старых плит, которые наблюдаются в других частях мира, например у побережья Нижней Калифорнии. Там окаменевшие микроплиты являются свидетельством того, что гигантские плиты разрушаются постепенно, а не в результате одного катастрофического события.
Почему это важно и есть ли опасность
Наблюдение Каскадии добавляет недостающую часть к пониманию жизненного цикла тектонических плит. Исследователи также изучают, может ли сильное землетрясение вызвать разрыв недавно обнаруженных трещин и как это повлияет на дальнейшее развитие системы. Несмотря на эти открытия, регион остается способным к сильным землетрясениям и цунами, но новые данные помогут точнее моделировать сейсмическую опасность на северо-западе Тихого океана.
По словам Карботт, новые наблюдения показывают, что зона субдукции постепенно теряет импульс, словно поезд теряет вагоны. Этот процесс занимает миллионы лет, но в итоге может полностью остановить движение плиты. Распад плиты идет очень медленно, миллионы лет. За 100 лет плита не «отвалится полностью», океан не исчезнет, континенты не столкнутся. Но хоть плита разрушается фрагментами, отдельные участки все еще сейсмически активны. Это значит, что в регионе возможны сильные землетрясения, а при подводных сдвигах может возникнуть цунами, угрожающие побережью северо-западного США и Канады.
Геолог объяснил, почему цунами от землетрясения на Камчатке оказалось слабее ожидаемого
Как образовались континенты — ученые предложили новую версию
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram