Nye billeder af Alaska under havbunden tyder på høj tsunamifare

Forskere, der sonderer under havbunden ud for Alaska, har kortlagt en geologisk struktur, som de siger signalerer potentiale for en større tsunami i et område, der normalt ville blive betragtet som godartet. De siger, at funktionen ligner en, der producerede Tohoku-tsunamien i 2011 ud for Japan, dræber omkring 20, 000 mennesker og nedsmeltning af tre atomreaktorer. Sådanne strukturer kan lure uanerkendt i andre områder af verden, siger forskerne. Resultaterne vil blive offentliggjort i morgen i den trykte udgave af tidsskriftet Natur Geovidenskab .

Opdagelsen "antyder, at denne del af Alaska er særligt udsat for tsunamigenerering, " sagde seismolog Anne Bécel fra Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, der ledede undersøgelsen. "Muligheden for, at sådanne funktioner er udbredt, er af global betydning." Ud over Alaska, hun sagde, bølger kan ramme mere sydlige nordamerikanske kyster, Hawaii og andre dele af Stillehavet.

Tsunamier kan opstå, når gigantiske plader af havskorpe dykker under tilstødende kontinental skorpe, en proces kaldet subduktion. Nogle plader sidder fast i årtier eller århundreder, og spændingen opstår, indtil de pludselig glider forbi hinanden. Dette giver et stort jordskælv, og havbunden kan hoppe op eller ned som en udløst fjeder. Den bevægelse overføres til det overliggende vand, skaber en overfladebølge.

Tsunamien i Japan i 2011 var en overraskelse, fordi det delvist kom på et "krybende" segment af havbunden, hvor pladerne bevæger sig støt, frigive spændinger i hyppige små skælv, der skal forhindre en stor i at bygge. Men forskere erkender nu, at det måske ikke altid fungerer sådan. Ud for Japan, en del af forkanten af ​​den overordnede kontinentalplade var blevet noget løsrevet fra hovedmassen. Da et relativt beskedent jordskælv løsnede denne løsrevne kile, den sprang, udløser en bølge, der nogle gange toppede 130 fod. Det afslørende tegn på fare, set i bakspejlet:en fejl i havbunden, der afgrænsede den fritliggende sektions grænse mod land mod "rench, " den zone, hvor de to plader oprindeligt mødes. Fejlen havde været kendt for at eksistere, men ingen havde forstået, hvad det betød.

Forskerne i det nye studie har nu kortlagt et lignende system i Shumagin Gap, en krybende subduktionszone nær enden af ​​Alaska-halvøen omkring 600 miles fra Anchorage. Segmentet er en del af en subduktionsbue, der spænder over halvøen og Aleuterne. Sejler på et specielt udstyret forskningsfartøj, forskerne brugte relativt ny teknologi til at trænge dybt ned i havbunden med kraftige lydimpulser. Ved at læse ekkoerne, de skabte CAT-scan-lignende kort af både overfladen og hvad der er nedenunder. Den nyligt kortlagte forkastning ligger mellem skyttegraven og kysten, strækker sig måske 90 miles under vandet mere eller mindre parallelt med land. På havbunden, det er markeret med scarps omkring 15 fod høje, indikerer, at gulvet er faldet på den ene side og hævet sig på den anden. Fejlen strækker sig mere end 20 miles ned, helt til hvor de to plader bevæger sig mod hinanden.

Holdet analyserede også små jordskælv i regionen, og fandt en klynge af seismicitet, hvor den nyligt identificerede fejl møder pladegrænsen. Det her, de siger, bekræfter, at fejlen kan være aktiv. Jordskælvsmønstre tyder også på, at friktionsegenskaberne på søsiden af ​​forkastningen adskiller sig fra dem på landsiden. Disse forskelle kan have skabt fejlen, langsomt rive regionen af ​​hovedmassen; eller fejlen kan være resterne af en tidligere pludselig bevægelse. På den ene eller anden måde, det signalerer fare, sagde medforfatter Donna Shillington, en seismolog fra Lamont-Doherty.

"Med den store fejl der, at den ydre del af pladen kunne bevæge sig uafhængigt og gøre en tsunami meget mere effektiv, " sagde Shillington. "Du får meget mere lodret bevægelse, hvis den del, der bevæger sig, er tæt på havbundens overflade." En grov analogi:forestil dig at tage et lille stykke af en tallerken af, lægge de to stykker sammen på et bord og banke bordet nedefra; det mindre stykke vil sandsynligvis hoppe højere end hvis pladen var hel, fordi der er mindre, der holder det nede.

Andre dele af den aleutiske subduktionszone er allerede kendt for at være farlige. Et jordskælv og en tsunami i 1946, der stammer længere mod vest, dræbte mere end 160 mennesker, mest på Hawaii. I 1964, et offshore-skælv dræbte omkring 140 mennesker med jordskred og tsunamier, hovedsagelig i Alaska; 19 mennesker døde i Oregon og Californien, og bølger blev opdaget så langt væk som Papua Ny Guinea og endda Antarktis. I juli 2017 et offshore-skælv nær den vestlige spids af Aleuterne udløste en tsunami-advarsel i hele Stillehavet, men heldigvis producerede det kun en seks tommer lokal bølge.

Hvad angår Shumagin Gap, i 1788, Russiske kolonister, der dengang boede på den nærliggende Unga-ø, registrerede et stort jordskælv og tsunami, der udslettede kyststrukturer og dræbte mange indfødte Aleut-folk. Forskerne siger, at det muligvis stammer fra Shumagin Gap, men der er ingen måde at være sikker på. Rob Witter, en geolog hos U.S. Geological Survey (USGS), har gennemsøgt områdets kyster for at finde beviser for en sådan tsunami, men indtil videre har beviser unddraget ham, han sagde. Den potentielle fare "forbliver et puslespil her, " sagde han. "Vi ved så lidt om farerne ved subduktionszoner. Hver lille smule ny information, vi kan indsamle om, hvordan de fungerer, er værdifuld, inklusive resultaterne i dette nye papir. "

Forfatterne siger, at bortset fra Japan, en sådan forkastningsstruktur er kun blevet veldokumenteret ud for Ruslands Kuriløer, øst for Aleuterne. Men, Shillington sagde, "Vi har ikke billeder fra mange steder. Hvis vi skulle se os omkring i verden, vi ville sandsynligvis se meget mere." John Miller, en pensioneret USGS-videnskabsmand, der har studeret Aleuterne, sagde, at hans eget arbejde tyder på, at andre segmenter af buen har andre truende træk, der ligner både dem i Shumagin og uden for Japan. "Farerne ved områder som disse er netop nu blevet bredt anerkendt, " han sagde.

Lamont-seismologer har studeret jordskælv i Aleuterne siden 1960'erne, men tidlige undersøgelser blev primært udført på land. I 1980'erne, USGS indsamlede den samme type data, der blev brugt i den nye undersøgelse, men seismisk udstyr nu i stand til at producere langt mere detaljerede billeder dybt under havbunden gjorde denne seneste opdagelse mulig, sagde Bécel. Hun og andre gennemførte billedundersøgelsen ombord på Marcus G. Langseth, USA's flagskib til akustisk forskning. Ejes af U.S. National Science Foundation, det drives af Lamont-Doherty på vegne af landets universiteter og andre forskningsinstitutioner.