Nowa metoda wykrywania pozwala namierzyć wstrząsy tam, gdzie ich nie powinno być
Kluczem do sukcesu okazała się innowacyjna technika sejsmiczna. Simon Klemperer i Shiqi Wang wykorzystali specyficzne zachowanie fal poprzecznych, tworząc metodę Sn/Lg, która potrafi odróżnić, czy źródło drgań leży w sztywnej skorupie, czy już w podatnym płaszczu. Granicą jest tu nieprzekraczalna dotąd linia Moho, czyli granica Mohorovičicia, znajdująca się średnio 35 km pod kontynentami. Metodę przetestowano najpierw w rejonie Tybetu, gdzie udało się zarejestrować wstrząsy pod kolizyjną strefą himalajską. Zachęceni wynikami, badacze postanowili sprawdzić zasięg zjawiska na skalę globalną, celowo pomijając dobrze znane strefy subdukcji. Chcieli się skupić na kontynentalnych obszarach, gdzie trzęsienia w płaszczu wydawały się nie do pomyślenia.
Czytaj też: Co skrywa lód z Antarktydy? Ekspertyzy ujawniły niewidzialny mechanizm
Uważamy, że to stanowczo dowodzi, iż trzęsienia ziemi występują poniżej Moho w bardzo wielu regionach świata. To nie są tylko specjalne miejsca. To jest prawdopodobnie wszechobecne – przyznaje Klemperer
Powstała mapa ujawnia intrygujący rozkład zjawiska. Najwięcej tego typu wstrząsów występuje w pasie od Alp, przez Turcję i Iran, aż po Himalaje. To regiony intensywnej kolizji kontynentów, gdzie potężne siły ściskające sięgają wyjątkowo głęboko. Kolejne skupisko odkryto w Wielkim Rowie Afrykańskim, gdzie pękający kontynent rozciąga skorupę i podpowierzchniowe warstwy. Trzęsienia w płaszczu stwierdzono także pod zachodnią częścią Stanów Zjednoczonych w regionie Basin and Range, a także w zaskakujących lokalizacjach, takich jak Zatoka Baffina w Kanadzie. Prawdziwą niespodzianką było jednak Morze Beringa, czyli obszar, na którym nikt wcześniej nie podejrzewał głębokiej sejsmiczności.
Mechanizmy stojące za wstrząsami w plastycznym płaszczu
Przez lata panowało przekonanie, iż materiał płaszcza, porównywalny konsystencją do gorącego toffi, nie może nagłe pękać, lecz tylko powoli płynąć. Odkrycie ze Stanforda podważa ten pewnik. Okazuje się, iż w specyficznych warunkach tektonicznych nawet plastyczna skała może ulegać gwałtownym przemieszczeniom. W obszarach kolizyjnych, jak Himalaje, winowajcą jest ekstremalne ciśnienie. W rejonach rozciągania, takich jak Afryka Wschodnia, działa inny mechanizm: rozrywanie.
Czytaj też: 45 razy więcej wodoru niż na powierzchni? Zaskakująca hipoteza z laboratorium wysokich ciśnień
Każdy z tych kontekstów geologicznych generuje unikalny rodzaj naprężeń, zdolnych wywołać wstrząs na dużej głębokości. Mapa stworzona przez Amerykanów to jednak dopiero początek. Potrzeba teraz szczegółowych badań poszczególnych zdarzeń, by dokładnie poznać ich głębokość i charakter. Praktyczne implikacje są oczywiste. Jeśli trzęsienia płaszcza są powszechne, trzeba będzie uwzględnić je w modelach oceny ryzyka sejsmicznego. Głębokie wstrząsy rozchodzą się inaczej niż płytkie, dlatego mogą być odczuwalne na rozległym obszarze, choć ich siła na powierzchni bywa mniejsza.