Η Γη ανοίγει κάτω από το Βορειοδυτικό Ειρηνικό, λένε οι επιστήμονες
Οι ζώνες καταβύθισης διαμορφώνουν τον πλανήτη με δραματικούς τρόπους. Μετακινούν ηπείρους, προκαλούν μεγάλους σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις, και τραβούν την παλιά κρούστα βαθιά στον μανδύα της Γης. Ωστόσο, παρά την τεράστια δύναμή τους, δεν διαρκούν για πάντα.
Γιατί οι Ζώνες Καταβύθισης Τελικά Αποτυγχάνουν
Εάν οι ζώνες καταβύθισης συνεχίζονταν επ’ αόριστον, οι ήπειροι θα συνέχιζαν να συσσωρεύονται, οι ωκεανοί θα εξαφανίζονταν και μεγάλο μέρος της γεωλογικής ιστορίας της Γης θα διαγράφονταν. Οι επιστήμονες αναρωτιούνται εδώ και καιρό τι προκαλεί το κλείσιμο αυτών των συστημάτων.
“Η έναρξη μιας ζώνης καταβύθισης είναι σαν να προσπαθείς να σπρώξεις ένα τρένο ανηφόρα – απαιτείται τεράστια προσπάθεια”, δήλωσε ο Brandon Shuck, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. “Αλλά μόλις αρχίσει να κινείται, είναι σαν το τρένο να τρέχει κατηφόρα, αδύνατο να σταματήσει. Η λήξη του απαιτεί κάτι δραματικό – βασικά, ένα σιδηροδρομικό ατύχημα”. Ο Shuck διεξήγαγε την έρευνα ενώ ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Lamont-Doherty Earth Observatory, το οποίο ανήκει στην Columbia Climate School.
Η Κασκάδια Αποκαλύπτει μια Τεκτονική Πλάκα που Διαρρηγνύεται
Η απάντηση φαίνεται να βρίσκεται στα ανοικτά των ακτών του Vancouver Island, στην περιοχή της Κασκάδια. Εδώ, οι πλάκες Juan de Fuca και Explorer γλιστρούν αργά κάτω από τη Βορειοαμερικανική πλάκα. Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές απεικόνισης και δεδομένα σεισμών, οι επιστήμονες έχουν τώρα δει αυτήν τη ζώνη καταβύθισης να αρχίζει να διαλύεται.
Η ομάδα βασίστηκε στην απεικόνιση σεισμικής ανάκλασης, η οποία λειτουργεί πολύ σαν ένα υπερηχογράφημα του εσωτερικού της Γης, σε συνδυασμό με λεπτομερή αρχεία σεισμών. Μαζί, αυτά τα εργαλεία αποκάλυψαν μια πλάκα που δεν βυθίζεται απλώς, αλλά διαρρηγνύεται ενεργά.
Μέσα στο Πείραμα Σεισμικής Απεικόνισης 2021
Τα δεδομένα προήλθαν από το Πείραμα Σεισμικής Απεικόνισης Cascadia 2021 (CASIE21), που διεξήχθη με το ερευνητικό σκάφος Marcus G. Langseth. Με επικεφαλής την επιστήμονα του Lamont, Suzanne Carbotte, με συν-συγγραφέα την Anne Bécel, η ομάδα έστειλε ηχητικά κύματα στον βυθό της θάλασσας και κατέγραψε τις ηχώ τους χρησιμοποιώντας μια συστοιχία υποβρύχιων αισθητήρων μήκους 15 χιλιομέτρων.
Αυτή η μέθοδος παρήγαγε εξαιρετικά λεπτομερείς εικόνες ρηγμάτων και καταγμάτων βαθιά κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Αυτές οι εικόνες δείχνουν ξεκάθαρα τμήματα της πλάκας να διαχωρίζονται.
“Αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε μια σαφή εικόνα μιας ζώνης καταβύθισης που πιάνεται εν ώρα θανάτου”, δήλωσε ο Shuck. “Αντί να κλείνει μονομιάς, η πλάκα σκίζεται κομμάτι-κομμάτι, δημιουργώντας μικρότερες μικροπλάκες και νέα όρια. Έτσι, αντί για ένα μεγάλο σιδηροδρομικό ατύχημα, μοιάζει με ένα τρένο που εκτροχιάζεται αργά, βαγόνι-βαγόνι”.
Η Carbotte σημείωσε ότι οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι η καταβύθιση μπορεί να επιβραδυνθεί ή να σταματήσει όταν ελαφρύτερα μέρη μιας πλάκας φτάνουν στο όριο. “Αλλά δεν είχαμε προηγουμένως μια τόσο σαφή εικόνα της διαδικασίας εν δράσει”, λέει. “Αυτά τα νέα ευρήματα μας βοηθούν να κατανοήσουμε καλύτερα τον κύκλο ζωής των τεκτονικών πλακών που διαμορφώνουν τη Γη”.
Τεράστια Ρήγματα και Σιωπηλά Κενά
Οι ερευνητές εντόπισαν πολλά μεγάλα ρήγματα που διέτρεχαν την πλάκα Juan de Fuca, συμπεριλαμβανομένου ενός μεγάλου ρήγματος όπου η πλάκα έχει πέσει περίπου πέντε χιλιόμετρα. “Υπάρχει ένα πολύ μεγάλο ρήγμα που σπάει ενεργά την [καταβυθιζόμενη] πλάκα”, εξήγησε ο Shuck. “Δεν έχει σπάσει 100% ακόμα, αλλά είναι κοντά”.
Τα δεδομένα σεισμών υποστηρίζουν αυτή την εικόνα. Κατά μήκος ενός ρήγματος μήκους 75 χιλιομέτρων, ορισμένες περιοχές εξακολουθούν να προκαλούν σεισμούς, ενώ άλλες είναι ασυνήθιστα ήσυχες. “Μόλις ένα κομμάτι έχει διαχωριστεί πλήρως, δεν προκαλεί πλέον σεισμούς επειδή τα πετρώματα δεν είναι πλέον κολλημένα μεταξύ τους”, είπε. Αυτά τα ήσυχα κενά υποδηλώνουν ότι μέρη της πλάκας έχουν ήδη διαχωριστεί και ότι το ρήγμα επεκτείνεται σταδιακά.
Μια Αργή, Τμηματική Διάσπαση
Η μελέτη δείχνει ότι οι ζώνες καταβύθισης δεν αποτυγχάνουν μονομιάς. Αντ’ αυτού, κλείνουν μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως “επεισοδιακή” ή “τμηματική” τερματισμός. Η πλάκα διαρρηγνύεται σε στάδια, με διαφορετικά τμήματα να σπάνε με την πάροδο του χρόνου.
Καθώς μικρότερα κομμάτια αποσπώνται, η μεγαλύτερη πλάκα χάνει τη δύναμη που την τραβάει προς τα κάτω. Μέσα σε εκατομμύρια χρόνια, αυτή η σταδιακή απώλεια ορμής μπορεί να σταματήσει ολόκληρο το σύστημα καταβύθισης.
Ενδείξεις για το Γεωλογικό Παρελθόν της Γης
Αυτή η βήμα-προς-βήμα διάσπαση βοηθά να εξηγηθούν αινιγματικά χαρακτηριστικά που παρατηρούνται αλλού στη Γη. Σε ορισμένες περιοχές, οι επιστήμονες έχουν βρει θραύσματα παλιών τεκτονικών πλακών και εκρήξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας που δεν είχαν πλήρως νόημα προηγουμένως.
Ένα παράδειγμα βρίσκεται στα ανοικτά της Baja California, όπου τα υπολείμματα της αρχαίας πλάκας Farallon παραμένουν ως απολιθωμένες μικροπλάκες. Για χρόνια, οι ερευνητές υποψιάζονταν ότι αυτά τα θραύσματα συνδέονταν με ζώνες καταβύθισης που πεθαίνουν, αλλά η ακριβής διαδικασία ήταν ασαφής. Οι νέες παρατηρήσεις από την Κασκάδια υποδηλώνουν ότι αυτές οι αρχαίες πλάκες πιθανότατα διασπάστηκαν με τον ίδιο σταδιακό τρόπο.
Τι Σημαίνει Αυτό για τους Σεισμούς στην Κασκάδια
Οι επιστήμονες ερευνούν τώρα πώς αυτά τα νεοανακαλυφθέντα ρήγματα θα μπορούσαν να επηρεάσουν μελλοντικούς σεισμούς. Ένα βασικό ερώτημα είναι εάν μια μεγάλη ρήξη θα μπορούσε να ταξιδέψει διαμέσου αυτών των ρηγμάτων ή εάν τα κατάγματα θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο διάδοσης της σεισμικής ενέργειας.
Προς το παρόν, τα ευρήματα δεν αλλάζουν σημαντικά τον συνολικό κίνδυνο στην περιοχή της Κασκάδια. Η περιοχή εξακολουθεί να είναι ικανή να προκαλέσει πολύ μεγάλους σεισμούς και τσουνάμι. Ωστόσο, η ενσωμάτωση αυτών των νέων λεπτομερειών στα μοντέλα θα βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές κατανοούν και προσομοιώνουν τους σεισμικούς κινδύνους στο Βορειοδυτικό Ειρηνικό.