Benzeri görülmemiş bir netlikle, bilim adamları doğrudan bir batma bölgesi – bir tektonik plakanın diğerinin altına daldığı çarpışma noktası – aktif olarak parçalandılar. Keşif, bildirilen Bilim ilerlemeleriDünya’nın yüzeyinin kuzeybatı Pasifik’teki gelecekteki deprem riskleri hakkında yeni sorular nasıl geliştiğine ve gündeme getirdiğine yeni bir ışık tutuyor.
Subdüksiyon bölgeleri, Dünya’nın en güçlü tektonik olaylarının yerleridir. Dünyanın dört bir yanındaki kıtaları sürüyorlar, yıkıcı depremleri ve volkanik patlamaları açığa çıkarıyorlar ve gezegenin kabuğunu manto derinliğine geri dönüştürüyorlar.
Ama sonsuza dek sürmezler. Eğer yaparlarsa, kıtalar sonsuza dek çarpışıp, okyanusları silerek ve Dünya’nın geçmişinin kaydını silecekti. Jeologların güreştiği büyük soru: Bu güçlü sistemler nihayet nasıl kapanıyor?
Louisiana Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent ve çalışmanın baş yazarı Brandon Shuck, “Bir batma bölgesi başlatmak yokuş yukarı bir treni zorlamaya çalışmak gibidir – büyük bir çaba gerektiriyor” dedi. “Ama hareket ettikten sonra, tren yokuş aşağı yarışıyor, durması imkansız. Bitmek dramatik bir şey gerektiriyor – temel olarak bir tren enkazı.”
Shuck, Columbia İklim Okulu’nun bir parçası olan Lamont-Doherty Dünya Gözlemevi’nde doktora sonrası araştırma görevlisi iken araştırmayı gerçekleştirdi.
Vancouver Adası kıyılarında, Juan de Fuca ve Explorer plakalarının Kuzey Amerika plakasının altında yavaşça hareket ettiği Cascadia bölgesinde, bilim adamları cevabı buldular. Sismik yansıma görüntülemesinin bir kombinasyonunu – esasen Dünya’nın yeraltı yüzeyinin bir ultrasonu – ve ayrıntılı deprem kayıtları kullanan ekip, kendini yırtma sürecinde bir batma bölgesini yakaladı.
Sismik veriler, Lamont-Doherty Dünya Gözlemevi’nin araştırma gemisi Marcus G. Langseth’teki 2021 Cascadia Sismik Görüntüleme Deneyi (CASIE21) sırasında toplanmıştır. Deney, Lamont meslektaşı Anne Bécel ile birlikte yeni makalede ortak yazar olan Lamont bilim adamı Suzanne Carbotte tarafından yönetildi.
Araştırmacılar gemiden deniz tabanına ses dalgaları gönderdiler ve 15 kilometrelik bir sualtı dinleme cihazlarının flaması kullanarak yankıları kaydetti. Bu, okyanus tabanının altındaki arıza ve kırıkların yüksek çözünürlüklü görüntüleri üretti ve plakanın yakalandığı yerleri ortaya çıkardı.
Shuck, “Bu, ölme eyleminde yakalanan bir batma bölgesi hakkında ilk kez net bir resmimiz var.” Dedi. “Bir kerede kapatmak yerine, plaka parça parça parçalıyor, daha küçük mikroplakalar ve yeni sınırlar yaratıyor. Yani büyük bir tren enkazı yerine, bir trenin yavaşça raydan çıkmasını izlemek gibi, her seferinde bir araba.”
Carbotte, bilim adamlarının onlarca yıldır, okyanus tabaklarının canlı bölgeleri bir batma bölgesine ulaştıkça batmanın durabileceğini ekliyor. “Ama daha önce işlemin işlemin bu kadar net bir resmini almadık” diyor. “Bu yeni bulgular, dünyayı şekillendiren tektonik plakaların yaşam döngüsünü daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor.”
Ekip, plakanın yaklaşık 5 kilometre düştüğü büyük bir mola da dahil olmak üzere Juan de Fuca plakasından dilimleme gözyaşları gözlemledi. Shuck, “(Batma) plakasını aktif olarak kıran çok büyük bir hata var.” “Henüz% 100 yırtılmadı, ama yakın.”
Deprem kayıtları deseni doğrulamaktadır: 75 kilometrelik gözyaşı boyunca bazı bölümler hala sismik olarak aktiftir, diğerleri ürkütücü bir şekilde sessizdir. “Bir parça tamamen kırıldıktan sonra, artık depremler üretmiyor çünkü kayalar artık birbirine yapışmıyor” dedi. Bu eksik sismisite boşluğu, plakanın bir kısmının zaten ayrıldığının ve boşluğun zamanla yavaşça büyüdüğüne dair bir işarettir.
Çalışma, bu dağılmanın, araştırmacıların “epizodik” veya “parçalı” fesih olarak adlandırdığı aşamalarda gerçekleştiğini buldu. Tüm tektonik plaka boyunca ani bir mola yerine, plaka her seferinde bir bölümü yavaş yavaş parçaladı.
Daha küçük parçalarda yırtılarak, daha büyük plaka, arabaları kaçak bir trenden kesmek gibi ivme kaybeder ve sonunda aşağı doğru çekilmeyi durdurur. Her parçanın kırılması için zamanlama birkaç milyon yıl sürer, ancak bu bölümler birlikte bir batma sistemini yavaş yavaş kapatabilir.
Bu epizodik dağılma, başka yerlerde korunan Dünya tarihindeki, terk edilmiş tektonik plakalar ve olağandışı volkanik aktivite patlamaları gibi şaşırtıcı özelliklerin açıklanmasına yardımcı olur. Çarpıcı bir örnek, bilim adamlarının uzun zamandır fosil mikroplakaları gözlemledikleri Baja California’da yatıyor-bir zamanlar masal farallon plakasının parçalanmış kalıntıları.
Araştırmacılar onlarca yıldır bu parçaların ölmekte olan batma bölgelerinin kanıtı olması gerektiğini biliyorlardı, ancak onları yaratan mekanizma belirsizdi. Cascadia şimdi eksik parçayı sağlıyor: batma bölgeleri tek bir felaket olayında çöküyor, ancak adım adım çözülüyor ve mikroplakaları jeolojik kanıt olarak geride bırakıyor.
İleriye baktığımızda, araştırmacılar büyük bir depremin bu yeni keşfedilen gözyaşlarından birinde yırtılamayacağını veya molaların rüptürlerin nasıl yayıldığını etkileyip etkilemeyeceğini araştırıyorlar. Bu bulgular, yapısal karmaşıklıkların deprem davranışını nasıl etkilediğine dair modelleri geliştirmeye yardımcı olsa da, Cascadia’nın tehlike görünümünü insan zaman ölçeğinde önemli ölçüde değiştirmezler.
Bölge, çok büyük depremler ve tsunamiler üretebilmeye devam ediyor ve bu yeni molaların rüptür kalıplarını nasıl etkilediğini anlamak, Kuzeybatı Pasifik’teki sismik tehlikeleri incelemek için kullanılan modelleri geliştirecek.
