Structuri vortex găsite într-o falie veche de 15 milioane de ani sugerează un mecanism care amplifică alunecarea seismică
Cercetări efectuate asupra unor roci expuse în peninsula Boso din Japonia, care au făcut cândva parte dintr-un mediu de fund marin străvechi, au identificat structuri asemănătoare unor vortexuri într-o falie veche. Acestea sugerează că materialul a suferit o curgere asemănătoare unui fluid în timpul unui cutremur produs acum aproximativ 15 milioane de ani.
Cutremurul de magnitudine 9,1 care a lovit estul Japoniei în 2011 a produs mișcări ale scoarței la epicentru timp de aproape șase minute. Efectele nu s-au oprit însă aici: deplasarea plăcilor a mișcat fundul mării suficient pentru a genera un tsunami devastator. Înțelegerea modului în care astfel de cutremure provoacă tsunamiuri este o componentă importantă a sistemelor de avertizare timpurie.
Un mecanism propus este acela că mișcarea rapidă a plăcilor generează cantități mari de căldură prin frecare. Pe măsură ce temperatura crește, apa încălzită captată în porii rocilor crește presiunea, ceea ce face ca limitele faliei să devină tot mai alunecoase. Falia alunecă ulterior pe o distanță excepțional de mare, deplasând fundul mării suficient pentru a provoca un tsunami.
Pentru a înțelege cum se produc astfel de evenimente masive, cercetătorii se orientează adesea spre fenomene similare conservate în suprafețe de rocă din trecutul îndepărtat al Pământului. Un grup de cercetare condus de profesorul Tetsuro Hirono de la Osaka Metropolitan University a analizat rocile din peninsula Boso și a descris straturile drept „asemănătoare curgerii turbulente”, prezentând laminări ondulate și curbe, precum și structuri asemănătoare vortexurilor.
Analizele de dinamică a fluidelor efectuate asupra acestor structuri au indicat că presurizarea termică a fost suficientă pentru a fluidiza argila din falie. Rezultatele au fost publicate în revista Scientific Reports.
„Analiza noastră sugerează că vâscozitatea s-a apropiat de cea a apei”, a explicat Hirono. „Aceasta ar fi fost o reducere dramatică. Starea fluidizată ar fi acționat ca o formă de lubrifiere dinamică, slăbind dramatic falia. Alunecarea masivă rezultată ar fi produs o deplasare mare pe falia aflată aproape de fundul mării, putând provoca un tsunami.”
Folosind aceste observații, grupul speră să aplice aceeași metodologie și în cazul faliilor moderne, pentru a îmbunătăți capacitatea oamenilor de știință de a estima magnitudinea alunecării pe falie.
„Înțelegerea schimbării vâscozității în timpul alunecărilor pe falie ne-ar putea permite să recunoaștem mai precis magnitudinea acestor alunecări, ceea ce ar sprijini eforturile de reducere a riscului de tsunami”, a concluzionat Hirono.
