Podwodny wulkan znajdujący się na opadającej płycie tektonicznej u wybrzeży Japonii może być przyczyną serii nie wyjaśnionych dotąd dużych trzęsień ziemi – wynika z nowego badania.
Wulkan, znany jako seamount Daiichi-Kashima, jest już wygasły, ale leży na płycie oceanu spokojnego, około 40 kilometrów od wschodniego wybrzeża Japonii. W tym miejscu krzyżują się trzy płyty tektoniczne: Pacyficzna na wschodzie, Filipińska na południu i Okhotska na północy. Ten konkretny fragment płyty oceanu spokojnego zaczął opadać do wnętrza Ziemi od 150 000 do 250 000 lat temu.
Seamount wciąż znajduje się stosunkowo blisko powierzchni oceanu, zanurzony na głębokość mniejszą niż 50 km. To sprawia, że może wywoływać trzęsienia ziemi. W większości przypadków jest to jedynie drobne wstrząsy, ale w przeszłości doszło tu także do kilku trzęsień ziemi o magnitudach 7 i 7,8, których nauka dotąd nie potrafiła wyjaśnić.
Kiedy jedna płyta tektoniczna zsuwa się pod inną, Seamounty znajdujące się na jej powierzchni trą o dno tej drugiej. Wcześniejsze badania sugerowały, że ta tarcie jest zbyt słabe, aby wywołać trzęsienia ziemi, a jedynie powoduje niewielkie wstrząsy. Jednak nowsze dane wskazują na odwrotną sytuację.
Informacje sejsmiczne zebrane na dnie oceanu u wybrzeży Japonii sugerują, że Seamounty napotykają na ogromne opory, przesuwając się na opadającej płycie. „Sam Seamount jest prawie nieruchomy, ponieważ występuje tu bardzo duże tarcie” – mówi Sungho Lee, główny autor badania.
W miarę jak Seamount zagłębia się w płycie, na jej przednim brzegu gromadzi się napięcie. Obszar wokół Seamountu staje się zablokowany i zatrzymuje się, podczas gdy reszta opadającej płyty kontynuuje swoje powolne opadanie w głąb wnętrza Ziemi.
Napięcie to nie może trwać w nieskończoność, i ostatecznie zostaje uwolnione, kiedy seamount nagle uwolni się spod płycie, przemieszczając się naprzód. W wyniku tego płytka tektoniczna ulega nagłemu wstrząsowi w przeciwnym kierunku, co wywołuje nowy rodzaj trzęsienia ziemi nazwany „hang-up”.
Trzęsienia ziemi typu „hang-up” mogą w przeszłości wywołać tsunami. Ślady osadów na wschodnim wybrzeżu Japonii wskazują na to, że ogromne fale uderzyły w wybrzeże w 1677 roku, po trzęsieniu ziemi w rejonie związanym z seamountem Daiichi-Kashima.
Badacze uważają, że Daiichi-Kashima to „klasyczny przykład” Seamountu na opadającej płycie, który wywołuje ogromne tarcie. Choć badanie skupiło się na tym konkretnym regionie ze względu na dostępność danych, wyniki te prawdopodobnie mają zastosowanie także w innych częściach świata.
Nie jest jednak jasne, czy Daiichi-Kashima może wywołać kolejne trzęsienie ziemi w najbliższej przyszłości. Badacze wskazują, że w przeszłości trzęsienia ziemi o magnitudzie 7 występowały regularnie, ale ostatnie takie trzęsienie w Tōhoku w 2011 roku może wpłynęło na pole naprężeń w tej okolicy, co może oznaczać, że sytuacja została zresetowana.
Jeśli chodzi o inne Seamounty u wybrzeży wschodniej Japonii, to zajmie im przynajmniej milion lat, aby dotrzeć do strefy opadania i kolejne 2 miliony lat, aby wywołać trzęsienia ziemi – mówi Choi.
Źródło: Live Science
