Zatopiona góra podwodna dostarcza dowodów na powolne trzęsienia ziemi

Naukowcy od dawna zastanawiają się, co się dzieje, gdy góry podwodne — góry i wulkany na dnie morskim — zostają wciągnięte w strefy subdukcji. Teraz nowe badania z University of Texas w Austin pokazują, że kiedy góry podwodne toną, pozostawiają po sobie ślad miękkiego osadu. Naukowcy są przekonani, że płaty osadów pomagają w stopniowym uwalnianiu ciśnienia tektonicznego podczas powolnych trzęsień ziemi, a nie gwałtownych wstrząsów.

Wyniki opublikowane 7 czerwca 2023 r. w czasopiśmie Nauki przyrodnicze o ZiemiMożna ich używać do modyfikowania modeli trzęsień ziemi i pomagać naukowcom w odkrywaniu mechanizmów prowadzących do trzęsień ziemi.

Badaniami kierował Nathan Pang, starszy naukowiec z Instytutu Geofizyki Uniwersytetu w Teksasie. W 2018 roku Bangs prowadził badanie sejsmiczne oceanu, które zaowocowało pierwszym w historii badaniem 3D dużej, przechylonej góry podwodnej. Dawno wygasły wulkan znany jako Babaco Seamount leży trzy mile pod dnem morskim w strefie subdukcji Hikurangi u wybrzeży Nowej Zelandii.

Obrazy z badania pokazują uderzenie góry podwodnej w strefę subdukcji oraz wzór ciśnień, płynów i otaczających ją osadów. Poprzednie modele sugerowały, że osady są spychane w dół strefy subdukcji przez górę podwodną, ​​ale badanie ujawniło coś innego: masywny ślad osadów po Pāpaku.

I jeszcze jedna niespodzianka: naukowcy odkryli słaby ślad znacznie większej góry podwodnej, która dawno temu zatonęła pod Wyspą Północną Nowej Zelandii.

Według Bangsa odkrycie wskazuje, że zatopione góry podwodne wciągają wystarczającą ilość bogatego w wodę osadu, aby stworzyć odpowiednie warunki w skorupie ziemskiej dla powolnych trzęsień ziemi, przynajmniej w Nowej Zelandii.

„Ten starszy typ wydaje się być bardziej związany z wysokim grzbietem, który jest już na celowniku, gdzie ostatnio była powolna aktywność” – powiedział Bangs. „Mogą istnieć inne miejsca, takie jak Cascadia (w północno-zachodnim Pacyfiku, USA), które mają zatopione góry podwodne i dużo osadów, ale ponieważ skorupa subdukcyjna ma zwykle mniej wody niż Hikurangi, może być mniej prawdopodobne, że mają takie same płytkie typ Powolna aktywność ślizgowa.

Powolne trzęsienia ziemi to wolno poruszające się wersje dużych trzęsień ziemi, uwalniające podobne poziomy stłumionej energii tektonicznej, ale w pełzający, nieszkodliwy sposób, który może zająć dni lub tygodnie. Naukowcy uważają, że tworzenie się skorupy jest kluczowym czynnikiem w uwalnianiu energii tektonicznej, przy czym bardziej miękkie, bardziej wilgotne skały umożliwiają powolne przesuwanie się płyt, podczas gdy kruche, suche skały magazynują energię, dopóki nie zawiedzie ona w gwałtownych i śmiertelnych trzęsieniach ziemi.

Nowe odkrycia ujawniają, jak czasami pojawiają się te warunki, a co ważniejsze, mówi Bangs, mówią naukowcom, czego szukać w innych strefach subdukcji świata.