En seismolog til stede ved opdagelsen af ​​pladetektonik

Som ung seismolog i 1960'erne Lynn Sykes foretog afgørende observationer af jordskælv under havbunden, der hjalp med at befæste teorien om pladetektonik - grundlaget for moderne geologi. Senere, i håb om at anvende sine opdagelser til at redde liv, han hjalp med at identificere zoner, der er tilbøjelige til store jordskælv, især langs kyster. Han fortsatte også med at vurdere de risici, jordskælv udgør for atomkraftværker, og at fremme brugen af ​​seismologi til at opdage atombombe-test.

I sin bog fra 2017 At dæmpe bomben , Sykes beskrev sin livslange stræben efter at skrue tiden tilbage på atomspredning. I en ny erindring, Pladetektonik og store jordskælv:50 års jordrystende begivenheder , Sykes tager læserne med på en videnskabelig og personlig rejse gennem resten af ​​sit arbejde, udført over mere end fem årtier ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory.

Vi talte med Sykes om, hvad der påvirkede hans karriere, hvad han stødte på undervejs, og ubesvarede spørgsmål, som forskere i dag står over for.

Hvorfor blev du seismolog?

Som bachelor i slutningen af ​​1950'erne, Jeg var meget interesseret i geofysik, anvendelsen af ​​fysik og geologi til studiet af jorden. Jeg indsnævrede mit felt til jordskælv, da jeg søgte på kandidatskolen. Jeg besøgte Lamont, hvor seismolog Jack Oliver tilbragte meget tid med mig en lørdag formiddag. Jeg besluttede at arbejde med ham.

Pladetektonik er dybest set den samlende teori om, hvordan Jorden fungerer. I 100 ord eller færre, hvad er det?

Jordens ydre 100 miles består af omkring 15 plader stærke, stiv sten, der bevæger sig i forhold til hinanden, meget gerne iskager på en flod. De er underlagt af sten kaldet asthenosfæren, som er tæt på smeltepunktet, det glidende lag af pladetektonik. Mest jorddeformation, jordskælv og vulkaner forekommer ved pladernes grænser, hvor de enten bevæger sig adskilt fra hinanden langs Mid-Atlantic Ridge, konvergerer langs øbuer og dybhavsgrave som Japan, eller glid af hinanden langs Californiens San Andreas -fejl.

I bogen, du siger, at du engang var en pladetektonisk skeptiker. Hvad ændrede dig?

Forkert spørgsmål-jeg var aldrig en pladetektonisk skeptiker, men jeg var en kontinentaldriftskeptiker. Som bachelor fik jeg at vide, at lyse unge forskere ikke skulle arbejde på vage, forkerte ideer som kontinentaldrift. Denne teori blev foreslået af Alfred Wegener for mere end 100 år siden. Fra 1920 til 1960'erne, de fleste jordforskere i Nordamerika, inklusiv mig, troede, at drift ikke forekom. Jeg blev en konvertit til kontinentaldrift og havbundsudbredelse en dag i slutningen af ​​foråret 1966, da jeg fik min første mekanismeløsning af jordskælv langs den midteratlantiske ryg. De var enige med Tuzo Wilsons hypotese om transformationsfejl langs enorme brudzoner, der fortrænger segmenter af kamme. Mit fund viste, at Mid-Atlantic Ridge voksede langs dens kamkamme, og at kontinenter på de to sider af Atlanterhavet bevægede sig fra hinanden. Jeg fortsatte i 1968 med kollegerne Jack Oliver og Bryan Isacks for at vise, hvordan pladebevægelse fandt sted, hvor en plade styrter under en anden ved subduktionszoner som aleutierne, Japan og Tonga.

Hvor stor en procentdel af pladetektonik forstår vi virkelig? Skal vi nu bare rydde op i detaljer, eller er der stadig store mysterier tilbage?

De fleste nutidige bevægelser af jordens plader forstås godt. Vi har siden 1960’erne vidst, at pladebevægelse er meget koncentreret i havene, men mere diffust [andre steder], især i Asien. Vi forstår stadig ikke den diffuse bevægelse særlig godt. Hvornår i jordens historie tektonik startede stadig diskuteres bredt.

Dels på grund af dit arbejde, vi kan nu udpege steder, hvor der sandsynligvis vil ske store jordskælv. Men vi kan stadig ikke forudsige hvornår, eller hvor stor. Hvorfor ikke?

Jeg har i flere årtier arbejdet med forudsigelser om langsigtet jordskælv på en tidsskala på 10 til 20 år. Store jordskælv kan ikke forekomme samme sted på kort tid. De tryk eller spændinger, der pludselig frigives ved et stort stød, skal langsomt bygges op igen ved pladebevægelse. Brug af pladebevægelser og tidsintervaller mellem tidligere store stød hjælper med at estimere tiderne for fremtidige store jordskælv.

Du har undersøgt de risici, atomkraftværker udgør i seismiske zoner, fra Japans Fukushima til New Yorks Indian Point, lige i nærheden af ​​dit hus. Hvad har du lært?

Fukushima var stort set en menneskeskabt katastrofe, ved at embedsmænd i Japan ikke troede på, at det kunne ske, og tog ikke skridt til at mindske eller reducere de skader, der fulgte efter 2011 gigantiske jordskælv og tsunami. Tilsvarende embedsmænd fra Nuclear Regulatory Authority i USA har lært få lektioner fra Fukushima -katastrofen. De insisterer fortsat på, at amerikanske reaktorer er sikre, og reagerer ikke på rimelige kritikere.

Hvad arbejder du på nu?

Forståelse af forekomsten, eller mangel på det, af store jordskælv i et stort antal subduktionszoner rundt om i verden. Om et andet emne, Jeg fortsætter med at arbejde på måder at reducere chancerne for atomkrig.