Løst:Hvordan tidevand kan udløse jordskælv

Tidevandet vender i en søgen efter at løse et jordskælvsmysterium.

År siden, videnskabsfolk indså, at jordskælv langs midterhavsrygge-de undersøiske bjergkæder ved kanterne af de tektoniske plader-er forbundet med tidevandet. Men ingen kunne finde ud af, hvorfor der er en stigning i rystelser under lavvande.

"Alle var lidt lamslåede, fordi ifølge konventionel teori, disse jordskælv skulle forekomme ved højvande, " forklarede Christopher Scholz, en seismolog ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory.

I en undersøgelse offentliggjort i dag i Naturkommunikation , han og hans kolleger har afsløret mekanismen for dette tilsyneladende paradoks, og det kommer ned til magmaet under midthavets højdedrag.

"Det er magmakammerets vejrtrækning, udvidelse og kontrahering på grund af tidevandet, det får fejlene til at flytte sig, " sagde Scholz, som var med til at lede undersøgelsen sammen med Lamont-Doherty kandidatstuderende Yen Joe Tan.

Går imod strømmen

Korrelationen ved lavvande er overraskende på grund af den måde, hvorpå midthavsforkastningen bevæger sig. Scholz beskrev fejlen som et skråplan, der adskiller to jordblokke. Under bevægelse, den øvre blok glider ned i forhold til den nederste. Så, videnskabsmænd forventede, at ved højvande, når der sidder mere vand oven på fejlen, det ville skubbe den øverste blok ned og forårsage jordskælv. Men det er ikke det, der sker. I stedet, fejlen glider ned under lavvande, når kræfterne faktisk trækker opad - "hvilket er det modsatte af, hvad du ville forvente, sagde Scholz.

For at komme til bunds i mysteriet, han, Tan, og Fabien Albino fra University of Bristol studerede Axial Volcano langs Juan de Fuca Ridge i Stillehavet. Fordi vulkanen går i udbrud hvert tiende år eller deromkring, forskere har oprettet tætte netværk af havbundsinstrumenter for at overvåge det. Holdet brugte dataene fra disse instrumenter til at modellere og udforske forskellige måder, lavvande kunne forårsage rystelserne.

Til sidst, det kom ned til en komponent, som ingen andre havde overvejet før:vulkanens magmakammer, en blød, tryklomme under overfladen. Holdet indså, at når tidevandet er lavt, der er mindre vand på toppen af ​​kammeret, så det udvider sig. Mens det puster op, det belaster stenene omkring det, tvinger den nederste blok til at glide op ad fejlen, og forårsager jordskælv i processen.

Desuden, sagde Scholz, tidevandets jordskælv i denne region er "så følsomme, at vi kan se detaljer i svaret, som ingen nogensinde kunne se før." Da holdet kortlagde jordskælvets hastighed i forhold til belastningen på fejlen, de indså, at selv den mindste stress kunne udløse et jordskælv. Tidevandsdataene hjalp med at kalibrere denne effekt, men den udløsende stress kan være forårsaget af hvad som helst - såsom de seismiske bølger fra et andet jordskælv, eller fracking af spildevand pumpet ned i jorden.

"Folk i hydrofracking-branchen vil gerne vide, er der et sikkert tryk, du kan pumpe og sørge for, at du ikke producerer jordskælv?" sagde Scholz. "Og det svar, vi finder, er, at der ikke er noget - det kan ske på ethvert stressniveau."

Selvfølgelig, en lille stress over et lille område vil ikke forårsage et ødelæggende jordskælv, og den nøjagtige mængde stress, der skal til, varierer fra sted til sted. "Vores pointe er, at der ikke er nogen iboende stress, der skal overskrides for at forårsage et jordskælv, " siger Scholz. "Der er ikke nogen tommelfingerregel."