Медленные землетрясения в океанических зонах субдукции проливают свет на риск цунами

Изучение «медленных» землетрясений на морском дне — сейсмических событий, происходящих в течение дней или недель — дает исследователям новое понимание подводных землетрясений и последующего образования цунами. В рамках океанографической программы, поддерживаемой Национальным научным фондом США (NSF), ученые изучают морское дно у побережья Японии. Этот регион может дать важные ключи к разгадке.

Там встречаются две тектонические плиты: Тихоокеанская и Евразийская. В этой зоне океанического желоба Тихоокеанская плита пододвигается под Евразийскую. Такие зоны субдукции часто связаны с сильными землетрясениями. Демьян Саффер, геоученый из Университета штата Пенсильвания, и Эйитиро Араки, старший научный сотрудник Японского агентства науки и технологий по изучению моря и Земли, опубликовали результаты исследования границы плит в журнале Science.

Результаты важны для понимания риска цунами. Как отметил Джеймс Аллан, директор программы в Отделе океанических наук NSF, такие волны могут затронуть жизни сотен тысяч людей и привести к ущербу в миллиарды долларов, как это произошло в Юго-Восточной Азии в 2004 году. Это исследование подчеркивает важность исследований с научного бурового судна и сбора океанографических и геологических данных в течение длительного времени.

В 2009 и 2010 годах ученые в рамках проекта NanTroSEIZE (Эксперимент по сейсмогенной зоне желоба Нанкай) программы IODP пробурили две скважины в желобе Нанкай к юго-западу от Хонсю, Япония. В 2010 году в скважины были установлены мониторинговые приборы. Две скважины находятся на расстоянии 6,6 миль друг от друга, охватывая границу последнего крупного землетрясения в этом районе, которое произошло в 1944 году и имело магнитуду 8,1. Вызванное им цунами, достигшее Токио, было высотой 26 футов.

Исследования показывают, что медленные землетрясения являются важной частью смещения по разлому и возникновения землетрясений на границах тектонических плит. Они могут объяснять, куда уходит часть энергии, накопленной в разломе или зоне субдукции. Ученые обнаружили, что около 50% энергии в мелководной зоне субдукции высвобождается в медленных землетрясениях. Остальные 50% могут поглощаться за счет постоянного укорочения одной из плит или накапливаться для следующего землетрясения с периодом в 100 или 150 лет.

Исследователи обнаружили серию медленных сейсмических событий в месте встречи тектонических плит, со стороны моря от области повторяющихся землетрясений магнитудой 8. Некоторые из них были спровоцированы несвязанными землетрясениями, а некоторые происходили спонтанно. Эта группа медленных землетрясений повторялась каждые 12–18 месяцев. Ученые обнаружили медленные землетрясения магнитудой 5 или 6 в регионе, которые длятся от нескольких дней до недель.

Исследователи также отмечают, что поскольку землетрясения, происходящие на расстоянии от этой зоны субдукции, могут вызывать медленные землетрясения, эта область гораздо более чувствительна, чем считалось ранее. Ключевой вопрос заключается в том, снимается ли напряжение, когда происходят эти медленные землетрясения. Нельзя просто заключить, что медленные события снижают опасность, потому что результаты также показывают, что внешняя часть зоны субдукции может накапливать деформацию. Кроме того, нагружают ли медленные землетрясения более глубокие части области, которые и вызывают сильные землетрясения? Ответа пока нет.