Влияние землетрясений на подводные склоны: незаметная эрозия против значительного упрочнения

Геологи обнаружили свидетельства сейсмически вызванной эрозии поверхностных осадков на подводном склоне вблизи района землетрясения Тохоку-Оки 2011 года. В отличие от классических подводных оползней, перемещающих пакеты отложений толщиной в несколько метров, этот процесс, называемый поверхностной ремобилизацией, заключается в удалении всего лишь тонкого слоя осадка на обширной площади.

Хотя потеря нескольких сантиметров осадка может показаться незначительной, воздействие на огромные площади имеет серьёзные последствия для исследований доисторических землетрясений, депонирования органического углерода в глубоководные части океана и оценки цунамиопасности от подводных оползней. «Поверхностная ремобилизация была гипотезой, основанной на изучении отложений в бассейнах. Однако для реального понимания этого важного процесса необходимо исследовать место, где он происходит: подводные склоны», — объясняет Джаспер Морно, доцент кафедры геологии.

Комбинируя химический и физический анализ, исследователи выявили небольшие, сантиметровые пробелы в осадке, взятом со склона у берегов Японии. Датирование показало, что эти пробелы, вероятно, были вызваны сейсмическими толчками. «Мы обнаружили, что в этом небольшом 15-сантиметровом керне присутствуют не один, а три пробела, и они соответствуют трём сильнейшим региональным землетрясениям магнитудой более восьми», — отмечает аспирант Ариана Моленар. Это указывает на систематически повторяющийся процесс.

Кроме удаления верхних сантиметров, сейсмическое воздействие оказывает и противоположный эффект: оставшиеся осадки упрочняются из-за их уплотнения при сильных толчках — процесса, называемого «сейсмическим упрочнением». «В океане это приводит к образованию очень стабильных склоновых последовательностей и, как следствие, к заметному отсутствию подводных оползней», — говорит Джаспер Морно. Это означает, что, несмотря на частые сильные землетрясения на активных окраинах, цунами, вызванные подводными оползнями, в этих регионах относительно редки.