Πρόσφατη έρευνα υποδηλώνει ότι τμήματα των κεντρικών και ανατολικών Ηνωμένων Πολιτειών μπορεί να εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν μετασεισμούς από μεγάλους σεισμούς τον 19ο αιώνα. Η μελέτη ανέλυσε σεισμικά δεδομένα από τρεις ιστορικούς σεισμούς και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ορισμένες από τις πρόσφατες σεισμικές δραστηριότητες σε αυτές τις περιοχές θα μπορούσαν να είναι μακροχρόνιοι μετασεισμοί, ανάμεικτοι με σεισμούς φόντου.
Οι μετασεισμοί ακολουθούν μεγάλους σεισμούς — άλλοτε για εβδομάδες, άλλοτε για δεκαετίες. Αλλά στις Ηνωμένες Πολιτείες, ορισμένες περιοχές μπορεί να βιώνουν σοκ από γεγονότα αιώνων.
Τον 19ο αιώνα, μερικοί από τους ισχυρότερους σεισμούς στην καταγεγραμμένη ιστορία των Ηνωμένων Πολιτειών έπληξαν το ηπειρωτικό εσωτερικό της Βόρειας Αμερικής. Σχεδόν δύο αιώνες αργότερα, οι κεντρικές και ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες μπορεί να εξακολουθούν να ταράζονται από αυτά τα γεγονότα, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.
Κατανόηση των μετασεισμών
Όταν χτυπάει ένας σεισμός, μικρότεροι σεισμοί γνωστοί ως μετασεισμοί μπορούν να συνεχίσουν να ταράζουν την περιοχή για μέρες έως χρόνια μετά τον αρχικό σεισμό. Αυτοί οι μικροί σεισμοί μειώνονται με την πάροδο του χρόνου και αποτελούν μέρος της διαδικασίας επαναφοράς σφαλμάτων μετά τον αρχικό σεισμό. Ενώ οι μετασεισμοί είναι μικρότεροι σε μέγεθος από τον κύριο σεισμό, μπορούν να καταστρέψουν τις υποδομές και να εμποδίσουν την ανάκαμψη από τον αρχικό σεισμό.
Νέες προοπτικές για τη σεισμική δραστηριότητα
«Μερικοί επιστήμονες υποθέτουν ότι οι σύγχρονοι σεισμοί σε μέρη της σταθερής Βόρειας Αμερικής είναι μετασεισμοί και άλλοι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι κυρίως σεισμικότητα υποβάθρου», δήλωσε ο Yuxuan Chen, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο Wuhan και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Θέλαμε να το δούμε από άλλη οπτική γωνία χρησιμοποιώντας μια στατιστική μέθοδο».
Το 1886, ένας καταστροφικός σεισμός 6,7-7,3 Ρίχτερ έπληξε το Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας. Σεισμοί από αιώνες πριν, συμπεριλαμβανομένου αυτού του γεγονότος, μπορεί να εξακολουθούν να στέλνουν μετασεισμούς σε περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών, σύμφωνα με μια νέα μελέτη στο περιοδικό AGU. JGR στερεό έδαφος. Πραγματοποίηση: Henri de Saussure Copeland
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 7 Νοεμβρίου στο Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Το περιοδικό AGU είναι αφιερωμένο στην έρευνα για τη δομή, την εξέλιξη και την παραμόρφωση του εσωτερικού του πλανήτη μας.
Ιστορικοί σεισμοί και η κληρονομιά τους
Οι περιοχές κοντά στα επίκεντρα αυτών των ιστορικών σεισμών παραμένουν σεισμικά ενεργές μέχρι σήμερα, επομένως είναι πιθανό ορισμένοι σύγχρονοι σεισμοί να είναι μακροχρόνιοι μετασεισμοί παλαιότερων σεισμών. Ωστόσο, μπορεί επίσης να είναι προεισμοί που προηγούνται μεγαλύτερων σεισμών ή σεισμού φόντου, που είναι η κανονική ποσότητα σεισμικής δραστηριότητας σε μια συγκεκριμένη περιοχή.
Σύμφωνα με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των Ηνωμένων Πολιτειών (USGS)Δεν υπάρχει τρόπος να γίνει διάκριση μεταξύ προσεισμών και μετασεισμών μέχρι να συμβεί ένας μεγαλύτερος σεισμός, αλλά οι επιστήμονες μπορούν ακόμα να διακρίνουν τους μετασεισμούς. Έτσι, ο προσδιορισμός της αιτίας των πρόσφατων σεισμών είναι σημαντικός για την κατανόηση των μελλοντικών κινδύνων καταστροφών σε αυτές τις περιοχές, ακόμη και αν η τρέχουσα σεισμική δραστηριότητα προκαλεί μικρή ή καθόλου ζημιά.
Η ομάδα εστίασε σε τρία ιστορικά σεισμικά γεγονότα με εκτιμώμενα μεγέθη 6,5-8,0: ένας σεισμός κοντά στο νοτιοανατολικό Κεμπέκ, Καναδάς, το 1663. και τρεις σεισμοί κοντά στα σύνορα του Μιζούρι και του Κεντάκι το 1811-1812. και ο σεισμός στο Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας το 1886. Αυτά τα τρία γεγονότα είναι οι μεγαλύτεροι σεισμοί στη σύγχρονη ιστορία της κατοικημένης Βόρειας Αμερικής — και μεγαλύτεροι σεισμοί προκαλούν περισσότερους μετασεισμούς.
Το σταθερό ηπειρωτικό εσωτερικό της Βόρειας Αμερικής βρίσκεται πιο μακριά από τα όρια των πλακών και έχει λιγότερη τεκτονική δραστηριότητα από περιοχές πιο κοντά στα όρια των πλακών, όπως η δυτική ακτή της Βόρειας Αμερικής. Ως αποτέλεσμα, οι τρεις περιοχές μελέτης δεν αντιμετωπίζουν συχνά σεισμούς, εγείροντας περαιτέρω ερωτήματα σχετικά με την προέλευση των σύγχρονων σεισμών.
Μεθοδολογία μελέτης
Για να διαπιστώσει εάν ορισμένοι από τους σεισμούς που συμβαίνουν σήμερα είναι μακροχρόνιοι μετασεισμοί, η ομάδα έπρεπε πρώτα να εντοπίσει πρόσφατους σεισμούς στους οποίους θα επικεντρώσει τις προσπάθειές της. Οι μετασεισμοί συγκεντρώνονται γύρω από το αρχικό επίκεντρο, επομένως περιλαμβάνουν σεισμούς σε ακτίνα 250 km (155 μίλια) από τα ιστορικά επίκεντρα. Επικεντρώθηκαν σε σεισμούς με μέγεθος μεγαλύτερο ή ίσο με 2,5, επειδή είναι δύσκολο να καταγραφεί αξιόπιστα κάτι μικρότερο από αυτό.
Η ομάδα εφάρμοσε μια στατιστική προσέγγιση που ονομάζεται μέθοδος πλησιέστερου γείτονα στα σεισμικά δεδομένα του USGS για να προσδιορίσει εάν οι πρόσφατοι σεισμοί ήταν πιθανοί μετασεισμοί ή άσχετη σεισμική δραστηριότητα στο φόντο. Οι μετασεισμοί συμβαίνουν κοντά στο αρχικό επίκεντρο και πριν επανέλθει το επίπεδο της σεισμικότητας, σύμφωνα με το USGS. Έτσι, οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το σεισμικό υπόβαθρο της περιοχής και τη θέση του σεισμού για να συνδέσουν τον σεισμό με το κύριο σοκ.
«Χρησιμοποιείτε χρόνο, απόσταση και μέγεθος ζευγαριών γεγονότων και προσπαθείτε να βρείτε τη σύνδεση μεταξύ δύο γεγονότων — αυτή είναι η ιδέα», είπε ο Chen. «Αν η απόσταση μεταξύ ενός ζευγαριού σεισμών είναι πιο κοντινή από ό,τι αναμένεται από τα γεγονότα του παρασκηνίου, ο ένας σεισμός είναι πιο πιθανό να είναι μετασεισμός του άλλου».
Η απόσταση μεταξύ των επικέντρων είναι μόνο ένα κομμάτι του παζλ, λέει η Susan Hough, γεωφυσικός στο USGS που δεν συμμετείχε στη μελέτη.
«Κατά κάποιο τρόπο, οι σεισμοί μοιάζουν με μετασεισμούς αν κοιτάξετε τη χωρική κατανομή, αλλά οι σεισμοί μπορούν να συγκεντρωθούν στενά για διάφορους λόγους», είπε ο Hogue. “Το ένα είναι ότι είναι μετασεισμοί, αλλά είναι επίσης δυνατό να υπάρξει μια διαδικασία ερπυσμού που δεν αποτελεί μέρος της διαδικασίας μετασεισμού. Το τι ακριβώς σημαίνουν τα αποτελέσματά τους εξακολουθεί να αμφισβητείται.”
Αποτελέσματα και επιπτώσεις
Εξετάζοντας τη χωρική κατανομή, η μελέτη διαπίστωσε ότι η ακολουθία μετασεισμών του 1663 κοντά στο νοτιοανατολικό Κεμπέκ του Καναδά, έχει τελειώσει και ότι η σύγχρονη σεισμική δραστηριότητα στην περιοχή δεν σχετίζεται με τον αρχαίο σεισμό. Ωστόσο, τα άλλα δύο ιστορικά γεγονότα μπορεί να προκαλέσουν μετασεισμούς αιώνες αργότερα.
Κοντά στα σύνορα Μισούρι-Κεντάκι, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι περίπου το 30% όλων των σεισμών από το 1980 έως το 2016 ήταν πιθανοί μετασεισμοί από μεγάλους σεισμούς που έπληξαν την περιοχή μεταξύ 1811 και 1812. Στο Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας, η ομάδα βρήκε ότι περίπου το 16% των πρόσφατων σεισμών είναι πιθανοί μετασεισμοί από τον σεισμό του 1886. Έτσι, οι σύγχρονοι σεισμοί σε αυτές τις περιοχές πιθανότατα αποδίδονται τόσο σε μετασεισμούς όσο και σε μετασεισμούς.
«Είναι ένα είδος μείγματος», είπε ο Τσεν.
Εκτίμηση σεισμικού κινδύνου
Για να αξιολογήσουν τους πρόσφατους σεισμικούς κινδύνους στην περιοχή, οι επιστήμονες παρακολουθούν ερπυσμούς και σεισμούς φόντου καθώς και τυχόν μετασεισμούς. Η μελέτη διαπίστωσε ότι η οπισθοσεισμική δραστηριότητα είναι η κύρια αιτία των σεισμών και στις τρεις περιοχές μελέτης, κάτι που θα μπορούσε να είναι σημάδι συνεχιζόμενης συσσώρευσης πίεσης. Οι ακολουθίες μετασεισμών εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου, αλλά η συσσώρευση πίεσης θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερους σεισμούς στο μέλλον. Ωστόσο, ορισμένα ελαττώματα μπορεί να εισχωρήσουν χωρίς να οδηγήσουν σε αυξημένη πίεση.
«Για να καταλήξουμε σε μια μελλοντική εκτίμηση κινδύνου, πρέπει πραγματικά να καταλάβουμε τι συνέβη πριν από 150 ή 200 χρόνια», είπε ο Χογκ. «Έτσι, η χρήση σύγχρονων μεθόδων για την αντιμετώπιση του προβλήματος είναι σημαντική».
Αναφορά: «Μακροχρόνιοι μετασεισμοί στη σεισμική ζώνη της Νέας Μαδρίτης και στην υπόλοιπη σταθερή Βόρεια Αμερική» από τους Yuexuan Chen και Mian Liu, 7 Νοεμβρίου 2023, Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
doi: 10.1029/2023JB026482
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”