Alai

Spaleni przez pierścień ognia

Kategorie: Japonia | Ekwador | Indukowane trzęsienie ziemi | Ring of Fire | Preparedness, Risks, and Hazards

17 kwietnia 2016

W swoim przeboju z 1963 roku „The Ring of Fire” Johnny Cash śpiewał prozaicznie o miłości i o tym, jak to „płonie, płonie, płonie”, kiedy spadasz „w dół, w dół, w dół i płomienie poszły wyżej.” Niewiele wiedziała późna ikona muzyki country, że ponad pół wieku później termin „Ring of Fire” stałby się jednym z najbardziej nadużywanych i niezrozumiałych zwrotów, gdy laicy mówią o Ziemi i jej wewnętrznych dudnieniach. Ten weekend jest typowym przykładem. Kiedy dziennikarze z całego świata przeprowadzali wywiady z sejsmologami, niezmiennie pojawiało się jedno pytanie: Czy sekwencja trzęsień ziemi na japońskiej wyspie Kyushu i trzęsienie o sile 7,8, które nawiedziło przybrzeżny Ekwador w sobotnią noc (czasu lokalnego) są ze sobą powiązane? Nawet czcigodna BBC wpadła w pułapkę, zauważając w jednym ze swoich biuletynów informacyjnych, że przecież „oba regiony znajdują się na tej samej linii uskokowej, Pacyficznym Pierścieniu Ognia.”

Zróbmy dwa punkty bardzo jasne od samego początku:
1. Nie ma żadnego fizycznego związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy ostatnimi trzęsieniami ziemi w Japonii i tymi w północnej części Ameryki Południowej, oraz
2. Pacyficzny Pierścień Ognia nie jest linią uskokową.
Dlaczego więc, należy zapytać, istnieje taka luka pomiędzy publicznym postrzeganiem odległych trzęsień ziemi a geofizyczną rzeczywistością? Aby uzyskać odpowiedź, przyjrzyjmy się najpierw Pierścieniowi Ognia.

Nie ma wątpliwości, że Obrzeże Pacyfiku jest jednym z najbardziej aktywnych tektonicznie obszarów na świecie. Prawie wszystkie wielkie trzęsienia ziemi mają miejsce wzdłuż tego pasa okołorównikowego, który jest również usiany setkami aktywnych wulkanów. Niestety, większość ludzi na tym poprzestaje. Widzą ten imponujący łuk na mapie i tworzą szerokie skojarzenia. Jeśli jednak ktoś spojrzy na Obrzeże Pacyfiku bardziej szczegółowo z punktu widzenia geotektoniki, szybko przekona się, jak bardzo jest ono różnorodne. Nie jest to jednolita linia uskokowa jak uskok Haywarda na podwórku blogera, ale niezwykle skomplikowana układanka wielu płyt tektonicznych i ich interakcji.

Przyjmijmy na przykład sekcję wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Północnej. Zaczynając wzdłuż wybrzeża północnej Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie, a kończąc na kalifornijskim przylądku Mendocino, mamy strefę subdukcji. Nie jest to płyta pacyficzna, która nurkuje pod płytą amerykańską, ale mała płyta Juan-de-Fuca. Strefa ta powoduje bardzo silne trzęsienia ziemi i rzeczywiście jest usiana wulkanami Gór Kaskadowych. Pomiędzy Cape Mendocino i Salton Sea w południowej Kalifornii, San Andreas Fault reprezentuje lokalizację Pierścienia Ognia. Ten uskok powoduje trzęsienia ziemi zupełnie innego rodzaju niż strefa subdukcji znajdująca się dalej na północ i nie ma żadnych związanych z nim wulkanów. Na południe od granicy amerykańsko-meksykańskiej, Pierścień Ognia jest zdominowany przez strefę rozprzestrzeniania się, znajdującą się w Zatoce Kalifornijskiej. Tam granica płyt staje się rozbieżna: Półwysep Baja California jest powoli odrywany od meksykańskiego lądu. Nie ma fizycznego ani tektonicznego połączenia pomiędzy tymi trzema różnymi interakcjami płyt tektonicznych, z wyjątkiem niewielkich obszarów, gdzie łączą się one ze sobą. Podobna wszechstronność może być znaleziona wzdłuż całego brzegu Pacyfiku.

A co z innym pytaniem: Czy trwająca seria trzęsień ziemi w południowej Japonii mogła wywołać znacznie silniejsze trzęsienie u wybrzeży Ekwadoru? Przede wszystkim, żadne z tych trzęsień nie wystąpiło na Płycie Pacyficznej. Jak wyjaśniono we wczorajszym blogu, sekwencja trzęsień ziemi w Kyushu miała miejsce wzdłuż granicy między płytą filipińską a euroazjatycką. Trzęsienie w Ekwadorze zostało wygenerowane w strefie subdukcji, gdzie płyta Nazca nurkuje pod kontynentem południowoamerykańskim.

W dodatku, te trzęsienia są prawie tak daleko od siebie, jak to tylko możliwe na kuli ziemskiej. Ich epicentra są oddalone od siebie o prawie 10 000 mil. Pomimo tej odległości, czułe sejsmometry Instytutu Geofizycznego Narodowego Uniwersytetu Politechnicznego w stolicy Ekwadoru, Quito, zarejestrowały najsilniejsze z trzęsień Kyushu z magnitudą 7. I rzeczywiście musiały być czułe: Maksymalna amplituda ruchów ziemi w Ekwadorze spowodowanych trzęsieniem Japonii wynosiła prawie 50 mikrometrów na sekundę, co odpowiada mniej więcej połowie średnicy ludzkiego włosa. Naprężenia mechaniczne wywołane w ziemi przez tak mały ruch ziemi są o wiele za małe, aby zapoczątkować duże trzęsienie ziemi.

Po tym wszystkim, sobotnie trzęsienie ziemi w Ekwadorze o magnitudzie 7,8 spowodowało ruch ziemi w Berkeley o około 240 mikrometrów na sekundę. Mimo, że jest to pięć razy silniejsze, uskok Hayward Fault, który przebiega przez Berkeley i jest obecnie pod dużym obciążeniem tektonicznym, nie ruszył z miejsca. (hra119)

.