Wbudowane hamulce trzęsień ziemi: co kryje się pod dnem Pacyfiku

Czy natura sama potrafi ograniczać siłę trzęsień? Nowe badania sugerują, że w przypadku podwodnych uskoków – tak.

Zagadka, która trwała trzydzieści lat

Na dnie Pacyfiku, tysiąc kilometrów na zachód od Ekwadoru, leży uskok Gofar. Co pięć-sześć lat wstrząsa go trzęsienie o magnitudzie 6. Zawsze w tym samym miejscu, zawsze niemal identycznej sile. To zachowanie kłóci się z tym, co wiemy o trzęsieniach – powinny być chaotyczne, nieprzewidywalne. A tu działa zegarek.

Przez dekady nikt nie potrafił wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje.

Rozwiązanie: naturalne tłumiki wstrząsów

Zespół z Indiana University i partnerzy z innych krajów wreszcie znaleźli odpowiedź. W uskoku Gofar istnieją specjalne strefy, które działają jak wbudowane hamulce. Powstrzymują rozprzestrzenianie się pęknięcia, zanim stanie się ono zbyt duże.

Badanie ukazało się w czasopiśmie Science.

Jak działają te podwodne „hamulce”

Strefy te nie są jednolitą skałą. Uskok rozpada się tam na wiele równoległych szczelin, a między nimi zostają wąskie przerwy – od stu do czterystu metrów szerokości. Do tych szczelin wdziera się woda morska i wypełnia je pod wysokim ciśnieniem.

Gdy nadchodzi duże trzęsienie, gwałtowny ruch skał powoduje nagły spadek ciśnienia wewnątrz tych przestrzeni. Skała, która wcześniej była „rozluźniona” przez wodę, nagle się zaciska. To spowalnia albo całkowicie zatrzymuje dalsze pękanie uskoku. Naukowcy nazywają ten mechanizm „wzmacnianiem przez dylatancję”.

Dlaczego to ważne

Sam uskok Gofar nie stanowi zagrożenia – leży daleko od lądu. Ale podobne uskoki transformacyjne ciągną się po dnie oceanów na całym świecie. Dotychczas naukowcy zauważali, że trzęsienia wzdłuż nich rzadko przekraczają pewną wielkość, lecz nie wiedzieli dlaczego. Teraz znają przyczynę.

Jeśli uda się zlokalizować podobne strefy hamujące w innych regionach, może to zmienić sposób prognozowania trzęsień tam, gdzie naprawdę zagrażają ludziom.

Jak prowadzono badania

Na dnie oceanu umieszczono setki czujników sejsmicznych. Zbierały one dane przez wiele lat – w latach 2008 oraz 2019–2022. Dzięki temu naukowcy zarejestrowali dziesiątki tysięcy drobnych wstrząsów poprzedzających każde duże trzęsienie. W strefach hamujących przed wydarzeniem zawsze następował krótki wzrost aktywności, a zaraz po nim – niemal całkowita cisza. Ten sam schemat powtórzył się po dwunastu latach w innym fragmencie uskoku.

Co z tego wynika

Natura sama ogranicza skalę trzęsień, które moglibyśmy uznać za nieprzewidywalne. Wystarczy, że w uskok wbudowane są naturalne bariery – i cykl powtarza się co kilka lat, zawsze w podobnej skali. Odkrycie nie dotyczy spektakularnych nowych zjawisk. Pokazuje raczej, jak działa system, który obserwowaliśmy od lat, ale do tej pory nie rozumieliśmy.