Prstenovi drveća otkrivaju novu vrstu pretnje od zemljotresa za severozapad Pacifika

Prstenovi drveća otkrivaju novu vrstu pretnje od zemljotresa za severozapad Pacifika

U februaru, zemljotres jačine 7,8 stepeni Rihterove skale potresao je tursko-sirijsku granicu, a zatim i zemljotres skoro isto toliko jak devet sati kasnije. Plitki rasjedi na manje od 28 milja ispod površine su se povijali i pucali, uzrokujući žestoke potrese koji su sravnili hiljade zgrada i ubili desetine hiljada.

Slični plitki rasedi su pukli pre oko 1.000 godina u Puget Lovlands u zapadnom Vašingtonu, prema novom istraživanju koje je vodio Univerzitet Arizona. Prstenovi drveća pomogli su da se utvrdi da se seizmički događaj dogodio krajem AD 923. ili početkom 924. Njihovi nalazi znače da ponovljeni događaj ima potencijal da ponovo potrese region u kojem sada živi preko 4 miliona ljudi, uključujući Sijetl, Takomu i Olimpiju. Rezultati su objavljeni u časopisu Science Advances.

Drevni potres je bio ili rezultat svih plitkih raseda u regionu koji su se raspali zajedno da bi proizveli zemljotres jačine 7,8 stepeni po Rihterovoj skali ili – kao u Turskoj i Siriji – dva potresa koji su se desili jedan uz drugi sa procenjenim magnitudama od 7,5 i 7,3, otkrili su istraživači. Plitki rasjedi obično rezultiraju snažnijim i fokusiranijim potresima od zemljotresa nastalih iz drugih geoloških konfiguracija.

Iako zemljotresi nisu novost za severozapad Pacifika, studija je identifikovala da su događaji na ovim plitkim rasedima na neki način povezani jedni sa drugima, bilo podzemnim vezama ili jednim rasedom koji prenosi stres na drugi. Regionalni modeli opasnosti, koji se koriste za razvoj inženjerskog dizajna i politika, trenutno ne odražavaju ovu mogućnost – ali bi trebalo, rekao je prvi autor rada Brajan Blek, vanredni profesor dendrohronologije u Laboratoriji za istraživanje prstenova drveća UArizona.

Naučnici otkrivaju plitke rasede u regionu od 1960-ih, kada je prvi put otkriven rased Sijetl, zatim rased Sedl planine, koji se proteže duž istočnog podnožja Olimpijskih planina, i raseda Takoma i Olimpija.

„Ovo su četiri plitka raseda koja su pokazala dokaze da su pukla pre otprilike 1.000 godina u grupi zemljotresa zvanoj milenijumski klaster“, rekao je Blek. Na primer, „litica od 25 stopa je gurnuta u vazduh od zapadnog Sijetla do Pjudžet Saunda. Takođe je izazvala lokalni cunami i klizišta koja su sa planinskih obronaka skinula čitave šume i odbacila ih u obližnja jezera Vašington i Samamaš“.

Do sada naučnicima nije bilo jasno kada i kako su se ovi kvarovi poslednji put pojavili.

„Ovi potresi su mogli da puknu u isto vreme, u razmaku nekoliko sati ili vekova“, rekao je Blek. „Nismo bili sigurni.

Dakle, okrenuo se drveću.

Sa svakom godinom, drveće dodaje prsten oko svojih stabala. Širina prstena je određena klimom koju doživljavaju. Povoljni uslovi znače šire prstenove, a nepovoljni tanje. Kako klima varira iz godine u godinu, ona stvara vremenske specifične obrasce poput bar koda u rastu drveća u regionu.

Dendrohronolozi mogu da uporede ove vremenske specifične obrasce rasta mrtvih stabala sa obrascima živih stabala. Ako postoji preklapanje sa živim drvećem, mogu se utvrditi tačni datumi u kojima je mrtvo drveće živelo — i umrlo. Ovo je bio pristup koji je korišćen da se utvrdi kada su stabla stradala u zemljotresu umrla u regionu Puget Sound.

Godine 2021. Blek je krenuo u planine severozapadnog Pacifika da učestvuje u berbi panjeva sa drveća koje je umrlo kada je rased na planini Sedl zapleo potok koji je poplavio šumu. Jezero i panjevi od ovih utopljenih stabala ostali su danas.

Tim je spojio dva kanua i stavio veliki komad šperploče na oba da bi napravio improvizovanu baržu koja bi držala generator za pogon podvodnih motornih testera. Sa njima u ruci, ronioci su skočili u vodu da poseku uzorke drveća ubijenog kada se jezero formiralo iz milenijumskog klastera.

Blek i njegov tim takođe su imali delove sa obližnjih stabala ubijenih otprilike u isto vreme tokom lavine koja je zahvatila potok koji je poplavio obližnje korito. Takođe su nabavili delove drveća sakupljenog pre više od 30 godina koje se utopilo u klizištima u jezero Vašington i jezero Samamaš tokom velikog zemljotresa na rasedu Sijetla.

Kada je uporedio obrasce rasta, Blek je primetio da su stabla umrla iste godine i na planini Sedl i na rasedima u Sijetlu. Takođe je video da je drveće umrlo tokom perioda mirovanja, što vreme smrti – i zemljotresa produžava – sužava na kasnu jesen do ranog proleća.

Da bi odredio tačnu kalendarsku godinu smrti, tim je napravio 1.300-godišnju hronologiju od živih, ali izuzetno starih stabala, koja je, kada se uporedi sa drvećem stradalim u zemljotresu, pokazala da je uspavana sezona smrti bila od kraja 923. do početka 924. godine.

„Naš tim je takođe imao sreće što je došlo do ogromne solarne oluje između 774. i 775. godine, koja je izazvala iznenadni globalni skok radiokarbona“, rekla je vanredni profesor dendrohronologije i koautor Šarlot Pirson. Fluktuacije radiokarbona, poput klime, mogu se koristiti za datiranje prstenova drveća. „Izmerili smo radiokarbon u prstenovima drveća stradalih u zemljotresu kako bismo pokazali da se ovaj šiljak dogodio baš tamo gde smo mislili da treba.

Ovo je nezavisno potvrdilo njihov datum zemljotresa.

„U kombinaciji, dokazi su nam pokazali da su ovo drveće iz celog regiona umrlo zajedno, a ovo je u stvari bio povezan događaj“, rekao je Blek. „Uzeli smo nesigurnosti oko ova dva raseda koja su se nekada protezala decenijama ili vekovima i suzili smo ih na jednu sezonu. Mnogo je drugačiji scenario ako imamo zemljotrese na ova dva raseda razdvojene sa 100 godina u odnosu na 100 sati. kvarovi mogu pucati sinhrono ili u veoma brzoj sukcesiji je zaista promenilo ono što razumemo o opasnosti u regionu.“

Ipak, trenutni modeli opasnosti trenutno ne prepoznaju da su povezani kvarovi mogući, rekao je on.

„Ako bi rasedi Sedl Mauntin i Sijetl išli zajedno, to bi bilo na nivou zemljotresa u San Francisku 1906. godine“, rekao je Blek. „Ili, poput zemljotresa u Turskoj, oni takođe mogu da idu brzom sukcesijom. Ako je to bio slučaj, infrastruktura i reljef koji su već oslabljeni jednim zemljotresom će onda dobiti nokaut u drugom zemljotresu. I dalje će biti prilično destruktivno: probijanje vodovoda, presecanje puteva, izazivanje klizišta i lokalnih cunamija.“

Srećom, rekao je, što je zemljotres veći i jači, to je ređi. Dakle, iako bi potresi ove veličine bili razorni za region, oni su relativno retki.