"Niewidzialne" trzęsienie ziemi wywołało tsunami, które rozlało się na trzy oceany

Nowe badania wykazały, że tajemniczym źródłem tsunami, które rozprzestrzeniło się aż 10 tysięcy kilometrów od swojego epicentrum, było "niewidzialne" trzęsienie ziemi.

W sierpniu 2021 roku ogromne tsunami rozlało się na północnym Atlantyku, Pacyfiku i Oceanie Indyjskim. Był to pierwszy przypadek tsunami zarejestrowanego na trzech różnych oceanach od czasu katastrofalnego trzęsienia ziemi na Oceanie Indyjskim w 2004 roku. Naukowcy sądzili wtedy, że zeszłoroczne tsunami było spowodowane przez trzęsienie ziemi o magnitudzie 7,5, które wykryto w pobliżu wysp Georgia Południowa i Sandwich Południowy (należących do brytyjskiego terytorium zamorskiego na południowym Oceanie Atlantyckim).

Jednak nie wszystko było takie, jakim się wydawało. Naukowcy byli zdziwieni, gdy odkryli, że domniemane epicentrum trzęsienia ziemi znajdowało się na głębokości 47 kilometrów pod dnem oceanu. Była to zbyt duża głębokość do wywołania tsunami. Oprócz tego, pęknięcie płyty tektonicznej, które je spowodowało, miało długość prawie 400 km. Takie zdarzenie z kolei powinno wywołać znacznie silniejsze trzęsienie ziemi.

Teraz, nowe badania opublikowane 8 lutego w czasopiśmie naukowym "Geophysical Research Letters" wykazały, że domniemane trzęsienie ziemi było w rzeczywistości sekwencją pięciu różnych trzęsień, oddzielonych od siebie o zaledwie kilka minut. Trzecie z nich okazało się płytsze i nie zostało wykryte przez systemy do monitorowania drgań skorupy ziemskiej. Tymczasem miało magnitudę 8,2 i to właśnie ono okazało się odpowiedzialne za tsunami.

- Trzecie ze zdarzeń było wyjątkowe, ponieważ było ogromne i "ciche" - powiedział Zhe Jia, sejsmolog z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego. - W danych, na które zwykle patrzymy w celu monitorowania trzęsień ziemi, było to praktycznie niewidoczne - mówił.

Naukowcy byli w stanie wyłowić sygnał trzeciego trzęsienia z plątaniny fal sejsmicznych tylko dzięki podzieleniu danych na 500-sekundowe odcinki. Potem, by wyodrębnić jego części składowe, wykorzystali specjalny algorytm. Dopiero wtedy pojawiło się trzęsienie, które trwało około 200 sekund i - jak powiedział Jia - stanowiło 70 procent energii uwolnionej podczas całego zdarzenia. Pęknięcie płyt tektonicznych miało 200 kilometrów i doszło do niego na głębokości 15 kilometrów pod powierzchnią Ziemi. Były to doskonałe warunki, by powstało tsunami.

Naukowcy uznali, że trzęsienie ziemi nie pojawiło się w danych, ponieważ było hybrydą dwóch rodzajów oceanicznych trzęsień ziemi - typu "głębokiego zerwania" (wynikającego z nagłego poślizgu płyt) oraz "powolnego poślizgu tsunami" (powstałego w wyniku znacznie wolniejszego, czasami trwającego tygodniami, ścierania się jednej płyty o drugą). Ten drugi typ potrafi wyzwolić tak samo dużo energii, jak trzęsienie ziemi o dużej sile, ale dzięki ich wolnemu tempu, nie powodują żadnych wyraźnych wstrząsów sejsmicznych. To sprawia, że często są trudne do wykrycia.

- W rzeczywistości, większość systemów ostrzegania przed trzęsieniami ziemi i tsunami skupia się na śledzeniu krótkich i średnich okresów fal sejsmologicznych. Tymczasem dłuższe okresy także czasami oznaczają zagrażające życiu tsunami, tylko są "zakopane" w danych - powiedział Jia.

Naukowcy postawili sobie za cel zaprojektowanie systemu, który będzie w stanie automatycznie wykrywać i ostrzegać regiony przybrzeżne przed bardziej skomplikowanymi trzęsieniami ziemi, które potencjalnie mogą wywołać tsunami.

- W przypadku tych złożonych trzęsień ziemi, może do niego dojść, a my myślimy: "O, to nie było takie duże, nie musimy się martwić". A potem uderza tsunami i powoduje wiele szkód - stwierdziła Judith Hubbard, geolog z Obserwatorium Ziemi w Singapurze, która nie brała udziału w badaniu. - To badanie jest doskonałym przykładem tego, jak działają takie wydarzenia i w jaki sposób możemy je wykrywać szybciej, aby nie mieć więcej podobnych sytuacji w przyszłości - dodała.