Tykająca bomba sejsmiczna w USA. Poziom naprężeń osiągnął maksimum

• Południowa Kalifornia od dawna obawia się dużego trzęsienia ziemi, a najnowsze badania pokazują, że zagrożenie jest teraz większe niż kiedykolwiek w ciągu ostatniego tysiąca lat.
• Naukowcy skupili się na dwóch głównych uskokach tektonicznych: San Andreas i San Jacinto, zwłaszcza w rejonie Cajon Pass, gdzie gromadzi się ogromne napięcie tektoniczne.
• Pojęcie "earthquake gate" opisuje, jak Cajon Pass może decydować, czy trzęsienie ziemi zostanie ograniczone do jednego uskoku, czy rozprzestrzeni się na oba, co może wywołać katastrofę o ogromnej skali.
• Więcej aktualnych informacji z Polski i ze świata znajdziesz na stronie głównej RMF24.pl. Bądź na bieżąco.

Południowa Kalifornia od dekad żyje w cieniu groźby wielkiego trzęsienia ziemi. Jednak najnowsze badania, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "Journal of Geophysical Research: Solid Earth", rzucają nowe światło na skalę zagrożenia, z jakim mierzy się region Los Angeles. Zespół naukowców pod kierownictwem dr Liliane Burkhard z Uniwersytetu w Bernie, przy współpracy z Uniwersytetem Hawajskim, US Geological Survey oraz Scripps Institution of Oceanography, przeanalizował tysiącletnią historię aktywności sejsmicznej na południowych odcinkach uskoków San Andreas i San Jacinto. Wyniki są jednoznaczne - poziom naprężeń tektonicznych w rejonie Cajon Pass przekroczył wszystkie, jakie notowano w ciągu ostatniego tysiąca lat.

San Andreas i San Jacinto to dwa najważniejsze uskoki tektoniczne południowej Kalifornii. To właśnie na ich styku, w rejonie Cajon Pass, koncentruje się ruch płyt tektonicznych, które nieustannie ścierają się ze sobą, gromadząc olbrzymie ilości energii. Gdy naprężenia przekroczą krytyczny poziom, energia ta uwalnia się w postaci trzęsienia ziemi. Ostatni raz region Los Angeles doświadczył takiego kataklizmu w 1857 roku, podczas słynnego trzęsienia ziemi Fort Tejon o magnitudzie 7,9. Od tamtej pory, przez niemal 170 lat, uskoki pozostają w stanie narastającego napięcia.

Nowatorskie podejście badaczy polegało na wprowadzeniu pojęcia "earthquake gate" - "bramy trzęsień ziemi". Cajon Pass, będący skomplikowanym węzłem tektonicznym, może zadecydować o tym, czy przyszłe trzęsienie ziemi ograniczy się do jednego uskoku, czy też przeskoczy na oba systemy jednocześnie, wywołując katastrofę o niespotykanej dotąd skali. Historyczne przykłady pokazują, że oba scenariusze są możliwe: trzęsienie Fort Tejon zakończyło się na Cajon Pass, natomiast trzęsienie Wrightwood z 1812 roku przeszło przez oba uskoki.

Aby zrozumieć, jak zmieniały się naprężenia w tym regionie przez wieki, naukowcy stworzyli zaawansowany, czterowymiarowy model cyklu trzęsień ziemi. Uwzględniono w nim nie tylko trójwymiarową strukturę uskoków, ale także upływ czasu oraz dane zebrane z badań geologicznych, takich jak datowanie radiowęglowe, anomalie w słojach drzew i historyczne zapisy o pęknięciach gruntu. Model pozwolił prześledzić, jak każde trzęsienie ziemi wpływa na rozkład naprężeń w sąsiednich segmentach uskoków oraz jak energia gromadzi się w okresach ciszy sejsmicznej.

Wyniki symulacji są alarmujące. Na odcinku San Jacinto-Bernardino naprężenia osiągnęły poziom 3,6 MPa - najwyższy w całym tysiącletnim okresie badań. Sąsiedni segment Mojave South na uskoku San Andreas notuje 2,8 MPa. Tak wysoki i zbliżony poziom naprężeń na obu uskokach historycznie poprzedzał największe, wspólne trzęsienia ziemi. To właśnie wtedy, gdy oba uskoki są "naładowane" niemal równocześnie, istnieje największe ryzyko, że przyszłe trzęsienie ziemi przekroczy Cajon Pass, wywołując katastrofę na niespotykaną dotąd skalę.

Ewentualne wspólne trzęsienie ziemi na uskokach San Andreas i San Jacinto, przechodzące przez Cajon Pass, oznaczałoby katastrofę dla całej południowej Kalifornii. Zagrożone są nie tylko Los Angeles, ale także San Bernardino, Riverside i Coachella Valley - jedne z najgęściej zaludnionych i najważniejszych gospodarczo regionów USA. Przez Cajon Pass przebiegają kluczowe autostrady, linie kolejowe i infrastruktura energetyczna. Skutki takiego trzęsienia ziemi byłyby odczuwalne w całym kraju, a straty mogłyby sięgać setek miliardów dolarów.

Dr Liliane Burkhard podkreśla, że badania nie są prognozą konkretnego terminu wystąpienia trzęsienia ziemi. To, co możemy powiedzieć, to fakt, że system jest obecnie krytycznie obciążony. Nasze modele oparte na fizyce pozwalają lepiej zrozumieć zakres scenariuszy, na które powinniśmy być przygotowani - wyjaśnia.

Opracowany przez zespół model może znaleźć zastosowanie nie tylko w Kalifornii, ale także w innych miejscach na świecie, gdzie skomplikowane węzły tektoniczne generują podobne zagrożenia. To przełom w podejściu do oceny ryzyka sejsmicznego, który pozwala lepiej przygotować się na najgorsze scenariusze.