Są miejsca na Ziemi, gdzie skały nie tyle „spoczywają”, co żyją własnym życiem. U wybrzeży północnej Kalifornii leży jedno z takich punktów zapalnych: potrójny węzeł Mendocino. To rejon, w którym spotykają się ogromne płyty tektoniczne i gdzie napięcia geologiczne potrafią kumulować się latami.
Nowe badanie pokazuje jednak coś jeszcze ważniejszego: to, co widać na powierzchni, jest tylko uproszczeniem. Pod spodem układ jest znacznie bardziej poszatkowany, a w grze mogą być nie trzy, a aż pięć „ruchomych elementów”. Dla prognozowania trzęsień ziemi to nie jest drobny szczegół – to zmiana mapy gry.
Co właściwie odkryto?
Zespół amerykańskich naukowców przeanalizował małe, niskoczęstotliwościowe wstrząsy rejestrowane przez sejsmometry w rejonie Pacyfiku Północno-Zachodniego. To nie są klasyczne trzęsienia, które ludzie czują pod stopami. To raczej subtelne „mruknięcia” skorupy ziemskiej – często niewidoczne dla mieszkańców, ale bezcenne dla nauki.
I właśnie te sygnały wskazały, że:
- w potrójnym węźle Mendocino istnieją ukryte uskoki, których nie uwzględniały dotychczasowe modele,
- cały układ płyt jest bardziej złożony niż standardowy schemat „trzech płyt spotykających się w jednym punkcie”,
- w praktyce mamy do czynienia z konfiguracją przypominającą górę lodową: fragment na powierzchni jest czytelny, ale prawdziwa geometria siedzi głębiej.
Jak to potwierdzili? Sprytna sztuczka z pływami
Naukowcy nie oparli się wyłącznie na sejsmometrach. Dołożyli jeszcze jedno narzędzie: modelowanie wrażliwości na pływy.
Codzienne siły pływowe (tak, te same, które ruszają oceanami) wywołują mikroskopijne naprężenia w skałach. Jeśli dobrze zamodelujesz takie naprężenia i porównasz z tym, jak zachowują się „ciche” wstrząsy, możesz sprawdzić, czy Twoja interpretacja ma sens. W tym przypadku – miała.
Pięć elementów zamiast trzech: co się „odkleiło” w skorupie?
Badacze wskazują m.in., że:
- fragment płyty północnoamerykańskiej mógł się oderwać i jest wciągany w dół razem z płytą Gorda (powiązaną z Juan de Fuca),
- potwierdza się też koncepcja fragmentu Pioneer – starszej skały wciąganej pod płytę północnoamerykańską,
- a sama strefa subdukcji (miejsce, gdzie jedna płyta wsuwa się pod drugą) może przebiegać płycej, niż zakładały wcześniejsze modele.
To ważne, bo jeśli granice i powierzchnie poślizgu są gdzie indziej, niż sądziliśmy, to inaczej rozkładają się naprężenia. A to oznacza inną odpowiedź na pytanie: gdzie i jak może „puścić” przy kolejnym dużym wstrząsie.
Dlaczego to ma znaczenie dla przewidywania trzęsień ziemi?
W sejsmologii detale są wszystkim. Jeśli model tektoniczny jest uproszczony, prognozy zagrożeń też będą uproszczone. A tu mówimy o regionie, gdzie „w pobliżu” są dwa potężne systemy:
- uskok San Andreas (granica płyt północnoamerykańskiej i pacyficznej),
- strefa subdukcji Cascadia (związana z płytą Gorda/Juan de Fuca i płytą północnoamerykańską).
Nowy obraz może pomóc lepiej zrozumieć, dlaczego niektóre trzęsienia (jak to z 1992 r. w Kalifornii, magnituda 7,2) startują płycej, niż przewidywały wcześniejsze schematy. Innymi słowy: granica płyt tektonicznych może nie przebiegać tam, gdzie „z przyzwyczajenia” ją rysowaliśmy.
Co dalej?
To badanie nie jest „magiczną kulą” do przewidywania daty kolejnego trzęsienia. Nauka wciąż nie potrafi podać: będzie dokładnie wtedy i tam. Ale może dać coś równie ważnego: lepsze mapy ryzyka, lepsze zrozumienie procesów i bardziej realistyczne modele tego, co dzieje się pod naszymi stopami.
A im lepszy model, tym lepiej można planować:
- normy budowlane,
- systemy ostrzegania,
- scenariusze kryzysowe,
- edukację mieszkańców.
Badania opublikowano w czasopiśmie Science .