Οι επιστήμονες, για πρώτη φορά, έχουν καταγράψει με σαφήνεια μια ζώνη υποβύθισης εν τη γενέσει της διάσπασής της. Αυτές οι ζώνες σχηματίζονται εκεί όπου μια τεκτονική πλάκα βυθίζεται κάτω από μια άλλη και είναι υπεύθυνες για μερικά από τα πιο ισχυρά γεωλογικά γεγονότα στη Γη. Τα νέα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Science Advances, προσφέρουν μια σπάνια ματιά στο πώς εξελίσσονται αυτά τα τεράστια συστήματα και εγείρουν νέα ερωτήματα σχετικά με τους κινδύνους σεισμών στον Βορειοδυτικό Ειρηνικό.
Γιατί οι ζώνες υποβύθισης τελικά αποτυγχάνουν
Οι ζώνες υποβύθισης διαμορφώνουν τον πλανήτη με δραματικούς τρόπους. Μετακινούν ηπείρους, προκαλούν μεγάλους σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις και τραβούν τον παλιό φλοιό βαθιά μέσα στον μανδύα της Γης. Ωστόσο, παρά την τεράστια δύναμή τους, δεν διαρκούν για πάντα.
Εάν οι ζώνες υποβύθισης συνεχίζονταν επ' αόριστον, οι ήπειροι θα συνέχιζαν να συσσωρεύονται, οι ωκεανοί θα εξαφανίζονταν και μεγάλο μέρος της γεωλογικής ιστορίας της Γης θα σβήνονταν. Οι επιστήμονες αναρωτιούνται εδώ και καιρό τι προκαλεί το κλείσιμο αυτών των συστημάτων.
«Η έναρξη μιας ζώνης υποβύθισης είναι σαν να προσπαθείς να σπρώξεις ένα τρένο σε ανηφόρα -- χρειάζεται τεράστια προσπάθεια», δήλωσε ο Brandon Shuck, επίκουρος καθηγητής στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα και κύριος συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά μόλις αρχίσει να κινείται, είναι σαν το τρένο να κατηφορίζει με ταχύτητα, αδύνατο να σταματήσει. Για να το τερματίσεις απαιτεί κάτι δραματικό -- ουσιαστικά, ένα τρένο ναυάγιο». Ο Shuck διεξήγαγε την έρευνα ενώ ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Παρατηρητήριο της Γης Lamont-Doherty, το οποίο αποτελεί μέρος της Σχολής Κλίματος του Κολούμπια.
Η Κασκάδια αποκαλύπτει μια τεκτονική πλάκα που διαλύεται
Η απάντηση φαίνεται να βρίσκεται στα ανοικτά των ακτών του νησιού Βανκούβερ, 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 πλέον δει αυτή τη ζώνη υποβύθισης να αρχίζει να διαλύεται.
Η ομάδα βασίστηκε στην απεικόνιση σεισμικής ανάκλασης, η οποία λειτουργεί σαν υπερηχογράφημα του εσωτερικού της Γης, σε συνδυασμό με λεπτομερή αρχεία σεισμών. Μαζί, αυτά τα εργαλεία αποκάλυψαν μια πλάκα που δεν βυθίζεται απλώς, αλλά διαλύεται ενεργά.
Μέσα στο Πείραμα Σεισμικής Απεικόνισης του 2021
Τα δεδομένα προήλθαν από το Πείραμα Σεισμικής Απεικόνισης Cascadia του 2021 (CASIE21), το οποίο διεξήχθη στο ερευνητικό σκάφος Marcus G. Langseth. Με επικεφαλής την επιστήμονα του Lamont, Suzanne Carbotte, με τη συν-συγγραφέα Anne Bécel, η ομάδα έστειλε ηχητικά κύματα στον πυθμένα της θάλασσας και κατέγραψε τις ηχώ τους χρησιμοποιώντας μια σειρά υποβρύχιων αισθητήρων μήκους 15 χιλιομέτρων.
Αυτή η μέθοδος παρήγαγε εξαιρετικά λεπτομερείς εικόνες ρηγμάτων και ρωγμών βαθιά κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Αυτές οι εικόνες δείχνουν καθαρά τμήματα της πλάκας να διαλύονται.
"Αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε μια σαφή εικόνα μιας ζώνης καταβύθισης που πιάστηκε επ' αυτοφώρω να πεθαίνει", δήλωσε ο Shuck. "Αντί να κλείσει μονομιάς, η πλάκα διαλύεται κομμάτι-κομμάτι, δημιουργώντας μικρότερες μικροπλάκες και νέα όρια. Έτσι, αντί για ένα μεγάλο σιδηροδρομικό ναυάγιο, είναι σαν να παρακολουθείτε ένα τρένο να εκτροχιάζεται αργά, ένα βαγόνι τη φορά."
Ο Carbotte σημείωσε ότι οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι η καταβύθιση μπορεί να επιβραδυνθεί ή να σταματήσει όταν τα 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».
Μεγάλα Ρήγματα και Σιωπηλά Χάσματα
Τα δεδομένα σεισμών υποστηρίζουν αυτή την εικόνα. Κατά μήκος μιας ρήξης μήκους 75 χιλιομέτρων, ορισμένες περιοχές εξακολουθούν να προκαλούν σεισμούς, ενώ άλλες είναι ασυνήθιστα ήσυχες. «Μόλις ένα κομμάτι αποσπαστεί εντελώς, δεν προκαλεί πλέον σεισμούς επειδή τα πετρώματα δεν είναι πλέον κολλημένα μεταξύ τους», είπε. Αυτά τα ήσυχα κενά υποδηλώνουν ότι τμήματα της πλάκας έχουν ήδη διαχωριστεί και ότι το ρήγμα επεκτείνεται σταδιακά.
Η μελέτη δείχνει ότι οι ζώνες υποπίεσης δεν αποτυγχάνουν όλες μαζί. Αντ' αυτού, έκλεισαν μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως «επεισοδιακή» ή «τμηματική» διακοπή. Η πλάκα διαλύεται σταδιακά, με διαφορετικά τμήματα να διασπώνται με την πάροδο του χρόνου.
Ενδείξεις για το Γεωλογικό Παρελθόν της Γης
Αυτή η σταδιακή διάσπαση βοηθά στην εξήγηση αινιγματικών χαρακτηριστικών που παρατηρούνται αλλού στη Γη. Σε ορισμένες περιοχές, οι επιστήμονες έχουν βρει θραύσματα παλαιών τεκτονικών πλακών και εκρήξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας που δεν είχαν πλήρως νόημα πριν.
Ένα παράδειγμα βρίσκεται στα ανοιχτά της Μπάχα Καλιφόρνια, όπου τα απομεινάρια της αρχαίας πλάκας Φαραγιόν παραμένουν ως απολιθωμένες μικροπλάκες. Για χρόνια, οι ερευνητές υποψιάζονταν ότι αυτά τα θραύσματα συνδέονταν με ζώνες υποβύθισης που πέθαιναν, 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 διερευνούν τώρα πώς αυτά τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα σχισίματα θα μπορούσαν να επηρεάσουν τους μελλοντικούς σεισμούς. Ένα βασικό ερώτημα είναι εάν μια μεγάλη ρήξη θα μπορούσε να διασχίσει αυτά τα ρήγματα ή εάν τα ρήγματα θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο εξαπλώνεται η σεισμική ενέργεια.
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 σε μοντέλα θα βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές κατανοούν και προσομοιώνουν τους σεισμικούς κινδύνους στον Βορειοδυτικό Ειρηνικό.
www.worldenergynews.gr
