Мертвые деревья и загадочный космический взрыв указывают на больший риск землетрясения в Сиэтле

Пьюджет-Саунд в штате Вашингтон, где расположены такие мегаполисы, как Сиэтл, Такома и Олимпия, является тихой уткой для сильного землетрясения, независимо от того, произойдет ли оно в форме глубокого толчка, вызванного фрагментацией тектонической плиты, неглубокого разлома земной коры или всемогущего меганадвига. на границе, где одна тектоническая плита падает под другую.

Хотя никто не может сказать, когда произойдет следующее значительное землетрясение или какой именно из многочисленных разломов региона будет ответственен за это, ученые могут получить представление о современных сейсмических опасностях, собрав подробную информацию о типах и частоте землетрясений, сотрясавших регион за последние несколько тысяч лет. Но найти подробные свидетельства крупных землетрясений до появления современной сейсмологии в 20 веке может быть чрезвычайно сложно.

Теперь, благодаря умной научной детективной работе, произошла катастрофическая «скрытое» землетрясение вышел на свет. Используя естественные часы, сохранившиеся в остовах деревьев, а также загадочный космический взрыв, осыпавший Землю радиацией, исследователи довольно успешно точно зафиксировал сейсмическое событие в районе Пьюджет-Саунд с точностью до шести месяцев в 10 веке н.э. Их результаты, опубликованные в среду в Достижения науки, указывают на возможность одновременного прорыва нескольких разломов — риск, который в настоящее время не планируется в этом районе. «Это показывает, что такие сложные и сильные землетрясения вполне возможны», — говорит Брайан Блэкдендрохронолог из Университета Аризоны и ведущий автор нового исследования.

Ученые знают, что за последние несколько тысячелетий в Пьюджет-Саунде произошло множество землетрясений. Но точное время и характер этих разрывов неясны. «Современные сейсмологические приборы для наблюдения за глобальными землетрясениями существуют всего несколько десятилетий, что очень мало по сравнению с большими циклами землетрясений, продолжающимися от сотен до тысяч лет», — говорит Чжэ Цзя, геофизик из Океанографического института Скриппса, который не участвовал в новом исследовании. «В результате наши наблюдения за сложными землетрясениями остаются ограниченными».

Это означает, что «мы должны использовать творческие методы, чтобы помочь нам собрать как можно больше подсказок о прошлых землетрясениях, потому что то, что произошло в прошлом, дает нам ограничения относительно того, что может произойти в будущем», — говорит Венди Бохоннезависимого геолога, специализирующегося на землетрясениях и научного пропагандиста, который также не принимал участия в недавно опубликованном исследовании.

Один из способов выявить «пропущенные» крупные землетрясения — выяснить, когда деревья погибли в результате сейсмической активности — непосредственно в результате самого тряски или косвенно в результате оползней, цунами или других массовых движений, связанных с землетрясением. Радиоуглеродное датирование материала мертвых деревьев в районе Пьюджет-Саунд позволяет предположить, что деревья в нескольких местах погибли в результате землетрясений около 1100 лет назад — плюс-минус от нескольких десятилетий до столетия или больше. Эта неопределенность не особенно полезна для понимания потенциала сейсмической опасности региона. «Это произошло с разницей в 100 лет? Это было возможно. И это совсем другая сейсмическая опасность, чем та, которая произойдет в течение шести месяцев или меньше», — говорит Блэк.

К счастью, на помощь может прийти область дендрохронологии. Стволы деревьев имеют годичные кольца; каждый концентрический круг представляет один год. Возьмите достаточное количество живых деревьев в регионе, и вы сможете создать «штрих-код» годичных колец, охватывающий сотни или тысячи лет жизни различных видов деревьев. Если вы изучите рисунок годичных колец на мертвом дереве, сохранившемся под воздействием грязи и воды, вы сможете сравнить его со штрих-кодом колец живого дерева и точно определить, в каком году погибло мертвое дерево.

Этот метод ранее использовался для определения точных лет различных катаклизмов, начиная от извержения вулканов на греческом острове Тира (также называемом Санторини) к цунами, вызванные землетрясениями вдоль Тихоокеанского Северо-Запада Зона субдукции Каскадия. Команда Блэка применила этот метод судебно-медицинской экспертизы к сохранившимся образцам мертвых елей Дугласа из нескольких мест в Пьюджет-Саунде, все из которых связаны с активными зонами разломов Сиэтла и Сэддл-Маунтин. «Все они были под водой», — говорит Блэк. Например, один ряд деревьев на озере Вашингтон в Сиэтле был затоплен, когда древний оползень, вызванный землетрясением, унес большую часть леса на дно озера, затопив их.

Загадочный всплеск радиоактивности также помог исследователям. Между 774 и 775 годами нашей эры деревья по всему миру зафиксировали всплеск содержания радиогенного углерода-14 в результате неизвестного, но чрезвычайно энергичного события в космосе. мощная солнечная вспышка или насильственная вспышка умирающая звезда или черная дыра, возможно, — что обрызгало Землю радиацией. Это создало очень удобную и чрезвычайно четко определенную отметку времени, которая закрепила эти дендрохронологические временные линии и позволила ученым определить, что землетрясение или землетрясения уничтожили все эти деревья в течение шестимесячного периода между поздним падением 923 года нашей эры и ранним началом. весна 924 года н.э. «Я в восторге от того, насколько этот метод позволяет точно датировать землетрясения, о которых у нас нет прямых исторических записей», — говорит Гарольд Тобин, директор Тихоокеанской северо-западной сейсмической сети, который не участвовал в новом исследовании. «Результат кажется чрезвычайно надежным».

Обращаясь к существовавшим ранее геофизическим моделям, которые моделируют множество способов разрушения изученного разлома, исследователи выдвигают две версии событий, которые могли уничтожить все эти деревья за этот короткий промежуток времени: в зоне разлома Сиэтла и магнитудой 7,3 в зоне разлома Сэддл-Маунтин, разделенных периодом от нескольких часов до нескольких месяцев. Другое представляет собой так называемое сложное землетрясение, одиночное землетрясение, которое произошло почти одновременно по нескольким разломам в регионе, с оценочной магнитудой 7,8.

Последняя возможность, в частности, беспокоит экспертов тем, как много им еще предстоит узнать о сейсмическом поведении этого района. «Это приведет к более продолжительным и сильным сотрясениям на более широкой территории, чем это сейчас используется в региональном планировании действий на случай стихийных бедствий», — говорит Тобин. Вызывает тревогу и «один-два удара» отдельных, но близко приуроченных землетрясений. «Первый вариант может привести к повреждению и, таким образом, к ослаблению как искусственных сооружений, так и потенциальных оползневых склонов, которые затем обрушатся во втором случае», — добавляет он.

Хорошая новость заключается в том, что все это становится известно еще до того, как подобные землетрясения произошли в настоящее время. Планы управления чрезвычайными ситуациями можно соответствующим образом скорректировать, и общины смогут лучше подготовиться к предстоящим дням. Подобные сильные землетрясения «к счастью, редки», говорит Блэк. «Но они случаются».