Cutremure liniștite pentru știință
Absența zgomotului nu înseamnă că un cutremur este sigur. Cutremurele inaudibile prezic tremurături puternice sau tsunami devastatori.
O alunecare de teren gigantică provocată de un cutremur tăcut ar putea provoca un tsunami distructiv de câteva sute de metri înălțime.
La începutul lunii noiembrie 2000, Insula Mare din Hawaii a cunoscut cel mai puternic cutremur din ultimii zece ani. Aproximativ 2.000 de kilometri cubi din versantul sudic al vulcanului Kilauea s-au prăbușit spre ocean, eliberând energia unui tremur de magnitudine 5,7. O parte a acestui tobogan a avut loc chiar sub o zonă în care mii de vizitatori vin în fiecare zi pentru a admira unul dintre cele mai spectaculoase fluxuri de lavă ale insulei. Cu toate acestea, când cutremurul a lovit, nimeni nu a observat. Nici măcar seismologii.
Cum ar fi putut să treacă neobservat un astfel de eveniment? În mod ciudat, se pare că cutremurul nu este o caracteristică intrinsecă a ... cutremurelor. „Cutremurul” din Kilauea este unul dintre primele așa-numite cutremure tăcute înregistrate, un tip de alunecare masivă care este încă necunoscută. Nu am fi știut niciodată despre asta, fără rețeaua de senzori extrem de sensibili înființată de Observatorul de monitorizare a vulcanilor din Hawaii pentru a analiza activitatea vulcanului. În 36 de ore, flancul sudic al lui Kilauea sa deplasat cu zece centimetri: viteza broaștei țestoase pentru un cutremur. Într-un cutremur obișnuit, laturile opuse ale unei defecțiuni alunecă una împotriva celeilalte în câteva secunde, suficient de repede pentru a genera undele seismice care scutură pământul și îl fac să bubuiască.
Cu toate acestea, doar pentru că un cutremur are loc încet și lin nu înseamnă că este inofensiv. Cutremurul tăcut de la Kilauea ar fi putut fi preludiul dezastrului. Dacă o astfel de masă de resturi s-ar separa de restul vulcanului și ar câștiga viteză, s-ar putea transforma într-o alunecare de teren gigantică. Căzând în mare, cantitatea uriașă de material ar crea tsunami care pun în pericol toate orașele de pe coasta Pacificului. Amenințarea unei astfel de catastrofe atârnă peste multe insule vulcanice de pe tot globul.
Din fericire, studiul cutremurelor silențioase arată că probabilitatea unei rupturi pe malul muntelui este scăzută și că înregistrarea stărilor de spirit ale Pământului ar dezvălui începuturile unui astfel de eveniment, astfel încât să putem preveni efectele devastatoare ale acestuia. În plus, noile date privind condițiile de declanșare ale alunecărilor de teren silențioase permit luarea în considerare a strategiilor pentru a preveni prăbușirea pantelor montane, dar cutremurele silențioase nu apar exclusiv acolo unde există riscul de rupere. În cele din urmă, studiul acestor cutremure ne ajută să îmbunătățim previziunile referitoare la omologii lor tunători.
Alunecări rapide și discrete
Descoperirea cutremurelor silențioase și posibila lor legătură cu eșecurile catastrofale ale flancului este o consecință a eforturilor de investigare a altor pericole seismice. Cutremurele și vulcanii distructivi sunt o preocupare constantă a țărilor de-a lungul Oceanului Pacific, unde plăcile tectonice se scufundă în adâncurile Pământului, în zonele de subducție. De la începutul anilor 1990, geologii desfășoară vaste rețele de receptoare GPS, în special pe versanții vulcanilor, cum ar fi Kilauea. Primind semnale de la aproximativ treizeci de sateliți, aceste instrumente își măsoară continuu propria poziție pe suprafața globului, cu o precizie de câțiva milimetri.
Cu acest sistem de receptoare GPS, geologii se așteptau să observe, pe de o parte, mișcările lente și neîncetate ale plăcilor tectonice care constituie învelișul pământului și, pe de altă parte, mișcările relativ rapide declanșate de cutremurele de pe uscat și vulcani. . Au fost apoi surprinși să vadă că instrumentele detectează și mișcări mici care nu sunt asociate cu niciun cutremur sau erupție.
Pe o hartă, graficul mișcărilor la sol asociate cu un astfel de eveniment amintește în mod ciudat modelul caracteristic al mișcării defectului. În această situație, toate receptoarele GPS de pe o parte a unei defecțiuni se deplasează cu câțiva centimetri în aceeași direcție. Dacă s-ar fi întâmplat peste un an sau mai mult, această mișcare nu ar fi fost o surpriză și am fi atribuit-o procesului lent și constant cunoscut sub numele de alunecare de cutremur. Cu toate acestea, cu o rată de câțiva centimetri pe zi, acest fenomen uimitor este semnificativ mai rapid. Pe lângă relativitatea sa relativă, un cutremur tăcut se distinge de alunecările de teren seismice printr-o altă caracteristică pe care o împarte cu omologii săi zgomotoși: nu este un proces regulat, ci un eveniment care începe și se termină brusc.
Acest fenomen discret, dacă are loc pe versanții unei insule vulcanice, ar putea duce la un eveniment catastrofal. Majoritatea cutremurelor obișnuite au loc de-a lungul defectelor care au „frâne integrate”: mișcarea se oprește în mod natural de îndată ce stresul dintre cele două blocuri care încearcă să alunece dispare. În cazul unui vulcan, activitatea continuă, deoarece forța gravitațională devine motorul principal. În cel mai rău caz, partea vulcanului de deasupra defectului devine atât de instabilă încât, odată ce începe alunecarea, gravitația trage întreaga parte a muntelui în jos, până se dezintegrează într-o grămadă de resturi pe fundul oceanului. Pante ale unui vulcan precum Kilauea devin vulnerabile la acest tip de prăbușire atunci când lava depusă de erupții succesive îi face să se umfle mai repede decât se erodează. Cutremurul tăcut de la Kilauea sugerează că versantul sudic al vulcanului este în mișcare și că se poate prăbuși complet.
Deocamdată, frecarea de-a lungul defecțiunii acționează ca o frână de urgență, dar gravitația a avut adesea ultimul râs în trecut. Geologii au observat mult timp urme de prăbușiri antice pe imagini sonare ale câmpurilor gigantice de resturi, în apele puțin adânci care înconjoară diferite insule vulcanice. Putem menționa de exemplu Mallorca, în Marea Mediterană, și Insulele Canare, în Oceanul Atlantic. În Insulele Hawaii, geologii au identificat mai mult de 25 de prăbușiri, care au avut loc în ultimii cinci milioane de ani - o încuviințare a scării geologice. Într-o alunecare de teren tipică, volumul de material implicat este de mii de ori mai mare decât porțiunea din Muntele Saint Helens care s-a spulberat în timpul erupției din 1980; asta este mai mult decât suficient pentru a declanșa tsunami uriași. Pe coasta insulei hawaiene Lanai, de exemplu, geologii au descoperit grămezi de fragmente de corali la altitudini peste 300 de metri. După toate probabilitățile, acești corali au fost transportați acolo de valurile unui tsunami care au atins această înălțime incredibilă. Cele mai înalte valuri înregistrate astăzi nu depășesc 30 de metri.