Jordskælv er muligvis ikke den primære årsag til oversvømmelser af gletsjersøudbrud

Gletsjersøer dannes, når smeltevand er fanget bag en dæmning, sædvanligvis glacialis, grundfjeld eller en type moræne (terminaltyper er en ukonsolideret bunke af affald ved gletsjerens maksimale udstrækning). Når en dæmning svigter, er den resulterende pludselige udslip af en stor mængde vand kendt som en oversvømmelse, der har katastrofale konsekvenser for miljøet og samfundene nedstrøms. Sådanne begivenheder bliver tilsyneladende mere almindelige, efterhånden som gletsjere trækker sig tilbage og smeltevand ophobes i større og flere gletsjersøer på grund af klimaændringer.

Ofte har jorden, der ryster fra jordskælv, været forbundet med at udløse gletsjersøudbrud ved at forstyrre dæmningens integritet. Den seismiske aktivitet kan også udløse destabilisering af omgivende skråninger, hvilket resulterer i laviner af stenaffald, der fortrænger vand i dæmningen og overgår den. En ny undersøgelse offentliggjort i Geophysical Research Letters antyder, at dette muligvis ikke er tilfældet, og at udløsningsprocesser kan være meget mere komplicerede.

Dr. Joanne Wood, en postdoc-forsker ved University of Exeter, og kolleger undersøgte gletsjersøer i de tropiske peruvianske og bolivianske Andesbjerge, Sydamerika, og registreringen af ​​udbrudshændelser forbundet med jordskælv. De fandt ud af, at af 59 jordskælv, der fandt sted mellem 1900 og 2021 nær gletsjersøer, resulterede kun ét i en oversvømmelse.

Ved at reflektere over den nuværende globale rekord for gletsjersøudbrud udløst af jordskælv, siger Dr. Wood, at kun 11 med sikkerhed kan forbindes med denne sammenhæng (forekommer i Peru, Nepal og Schweiz), hvoraf seks er forbundet med et enkelt jordskælv med en styrke på 7,9 i maj 1970 i Cordillera Blanca-bjergkæden i Peru, som destabiliserede overvejende moræneopdæmmede søer.

På trods af den intuitive forbindelse mellem seismisk aktivitet, der destabiliserer dæmninger og forårsager katastrofale oversvømmelser, understøtter de lokale Andesbjerge og globale beviser indtil videre ikke empirisk antagelsen.

For at teste dette yderligere brugte forskerholdet United States Geological Survey Catalog til at identificere 11.733 jordskælv af størrelsesordenen>4 og 67 tidsmæssigt kendte gletsjersøudbrud siden begyndelsen af ​​1900. Disse oversvømmelser blev derefter opdelt i fire kategorier for at bestemme, om der var en tidsmæssig forsinkelse fra en seismisk trigger ved at vurdere, om de fandt sted samme dag som et jordskælv, inden for en måned, inden for seks måneder eller inden for et år.

Forskerne brugte dette datasæt til at undersøge fire processer forbundet med jordskælv, og hvorfor disse ikke udløste glaciale søudbrud (bortset fra 1970-anomalien):

1. Jordskred, der udløser moræneovertrapning:Til begivenheden i 1970 blev fem ud af de seks udbrudsoversvømmelser udløst af massebevægelser, men Dr. Wood og kolleger foreslår, at den mindre størrelse af gletsjersøer kan betyde, at dette ikke forårsager vandforskydning, da meget som det ville gøre ved at blokere et flodsystem, for eksempel.
2. Rystninger forstyrrer morænerne:Seismiske kropsbølger (P- og S-bølger, der rejser gennem Jordens indre lag) forsvinder, når de når dalbunde, hvor gletsjersøer forekommer, mens overfladebølger kan være blokeret af nogle typer topografi. Mindre rystelser, der når moræner, betyder, at de er mindre tilbøjelige til at kollapse, og små bevægelser kan endda være gavnlige for at reducere porøsitet og permeabilitet for at øge stabiliteten.
3. Liquefaction:Løst konsoliderede og vandmættede sedimenter er modtagelige for likvefaktion, hvorved jordoverfladen mister styrke, og overliggende strukturer synker ned i den. Sårbare sedimenter består naturligvis af silt, fint sand og grus, som alle generelt er mindre end bestanddelene i dæmningsdannende moræner.
4. Forkastning:Gletsjersødæmninger har en tendens til ikke at have større forkastninger, der løber igennem dem for at initiere fejl og dræning, og hvis forkastninger krydser søen, har de en tendens til ikke at blive udtrykt ved overfladen.

I betragtning af anomalien fra 1970 endnu en gang, foreslår Dr. Wood og kolleger, at dette jordskælv udløste tusindvis af stenfald, stenskred og jordskred i søer på tværs af tre dale bestående af dybt forvitrede granitoider, der var blevet destabiliseret af frostkilning. Dette er den proces, hvorved vand strømmer ind i revner, fryser og forårsager ekspansion og dermed åbner revnen yderligere.

Ud over teorien om vandforskydning, og disse er for det meste moræneopdæmmede søer i stedet for grundfjeldsdæmmede, ligesom resten af ​​de peruvianske søer, er netop grunden til, at begivenheden i 1970 var så katastrofal med hensyn til glaciale søudbrud kræver yderligere undersøgelse.

Denne forskning er imidlertid vigtig, da den udfordrer opfattelsen af ​​jordskælv som den største drivkraft for oversvømmelser af gletsjersøudbrud og antyder, at der skal udføres mere forskning for at bestemme den primære drivkraft (potentielt permafrost og strukturel geologi) for at hjælpe med risikovurderinger afbøde virkningerne på det lokale miljø, infrastruktur og lokalsamfund.

Flere oplysninger: Joanne L. Wood et al., Shaking up Assumptions:Jordskælv har sjældent udløst Andes Glacier Lake Outburst Floods, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2023GL105578

Journaloplysninger: Geofysiske forskningsbreve

© 2024 Science X Network