Prvih sedam meseci 2024. godine bilo je tako bogato događajima da je lako zaboraviti da je godina počela zemljotresom jačine 7,5 stepeni Rihterove skale sa centrom ispod japanskog poluostrva Noto na Novu godinu. U zemljotresu je poginulo više od 280 ljudi i oštećeno više od 83.000 kuća.
Geolozi su sada otkrili da je zemljotres počeo skoro istovremeno na dve različite tačke na rasedu, što je omogućilo da seizmička ruptura zaokruži i probije otpornu oblast na rasedu poznatu kao barijera. Ovaj retki mehanizam „dvostruke inicijacije“ primenio je intenzivan pritisak sa obe strane barijere, što je dovelo do snažnog oslobađanja energije i značajnog podrhtavanja tla širom poluostrva Noto.
Zemljotresu u Notou prethodili su intenzivni seizmički rojevi, koji su sekvence mnogih malih zemljotresa koji ponekad mogu dovesti do većeg, katastrofalnog događaja. Koristeći napredne seizmičke i geodetske tehnologije, istraživački tim je pažljivo analizirao kretanja unutar Zemlje tokom ovog roja koji je doveo do zemljotresa.
Studija, objavljena u časopisu Nauka , nudi uvid u ulogu barijera raseda, poznatih i kao asperiteti, u nastanku zemljotresa i pomoći će u poboljšanju procene seizmičkog rizika i budućeg predviđanja zemljotresa.
Zemljotresi se dešavaju kada lomovi u Zemljinoj kori, poznati kao rasedi, dozvoljavaju blokovima stena sa obe strane raseda da se kreću jedan pored drugog. Ovo kretanje je lokalizovano, a ne kontinuirano duž linije raseda, jer linija nije ravna ili glatka, što rasipa energiju i na kraju zaustavlja kretanje.
Barijera je gruba oblast koja zaključava dve strane kvara na mestu. Prepreke apsorbuju energiju kretanja greške, usporavajući ga ili potpuno zaustavljajući. Ali postoji samo toliko energije koju barijera može da apsorbuje, a pod pravim uslovima, nagomilana energija izaziva njeno nasilno lomljenje, što dovodi do snažnog podrhtavanja. Roj malih zemljotresa možda neće biti dovoljan da razbije barijeru, ali ako na rasedu dođe do mnogo jačeg naknadnog pomeranja, pucanje barijere će osloboditi svu tu nagomilanu energiju.
Predvođeni Lingsenom Mengom, vanrednim profesorom nauka o Zemlji, planetarnim i svemirskim naukama UCLA, diplomiranim studentom UCLA Liuvei Ksuom i profesorom geofizike UC Santa Barbara Chen Ji, međunarodni tim istraživača iz Sjedinjenih Država, Francuske, Kine i Japana analizirao je geoprostorne podatke i snimci seizmičkih talasa da bi se razumeli odnosi između roja manjih potresa i većeg zemljotresa koji ih je pratio. Identifikovali su ranije nepoznatu barijeru u regionu roja.
Na njihovo iznenađenje, novogodišnji zemljotres počeo je skoro istovremeno na dve odvojene lokacije na rasedu. Energija sa svake lokacije se kretala prema barijeri, izazivajući nasilan puknuće i izuzetno snažno podrhtavanje.
„Zemljotres je počeo na dva mesta i kružio zajedno“, rekao je Meng. „Prvi je pokrenuo talase koji su brzo putovali i pokrenuli drugačiji epicentar. Zatim su se oba dela zajedno širila napolje i susrela se u sredini, gde je bila barijera, i razbila je.“
Mehanika liči na savijanje olovke na oba kraja dok ne pukne u sredini.
Nalaz je bio iznenađujući jer iako je dvostruka inicijacija, kao što je proces poznat, viđena u simulacijama, bilo je mnogo teže posmatrati u prirodi. Mehanizmi dvostruke inicijacije zahtevaju samo prave uslove, koji se mogu postaviti u laboratoriji, ali su manje predvidljivi u stvarnom svetu.
„Uspeli smo da to posmatramo jer Japan ima veoma dobre stanice za seizmičko praćenje, a koristili smo i GPS i satelitske radarske podatke. Zgrabili smo sve podatke koje smo mogli da pronađemo! Samo kroz sve ove podatke zajedno dobili smo zaista dobru rezoluciju o ovome. greška i mogao bi da uđe u ove fine detalje“, rekao je Meng.
Ogromna većina zemljotresa nema ni blizu ovog nivoa prikupljenih podataka, tako da je moguće da su zemljotresi sa dvostrukim mehanizmima inicijacije češći nego što geolozi misle.
„Može biti da ćemo kroz bolju sliku i rezoluciju identifikovati više ovakvih u budućnosti“, rekao je Meng.
Zemljotresi sa dvostrukim epicentrima imaju veći rizik za jače podrhtavanje jer postoji jače kretanje. Mengova grupa planira da razmotri buduće scenarije kako bi saznala o uslovima i verovatnoći ovih zemljotresa.
„Naši nalazi naglašavaju složenu prirodu početka zemljotresa i kritične uslove koji mogu dovesti do velikih seizmičkih događaja“, rekao je Meng. „Razumevanje ovih procesa je od vitalnog značaja za poboljšanje naše sposobnosti da predvidimo i ublažimo uticaje budućih zemljotresa.“
