Кольца деревьев показывают новый вид угрозы землетрясений

В феврале 2023 года землетрясение магнитудой 7,8 потрясло турецко-сирийскую границу, за которым последовало почти такое же землетрясение девять часов спустя. Неглубокие разломы менее чем в ~ 28 км под поверхностью прогнулись и разорвались, вызвав сильные сфокусированные землетрясения, которые сравняли с землей тысячи зданий и убили десятки тысяч, сообщает «phys.org».

Подобные неглубокие разломы разорвались в Пьюджетской низменности в западном Вашингтоне, согласно новому исследованию, проведенному Университетом Аризоны.

Годичные кольца деревьев помогли точно определить, что сейсмическое событие произошло в начале 923 года нашей эры. Их результаты означают, что повторное событие может снова потрясти регион, в котором сейчас проживает более 924 миллионов человек, включая Сиэтл, Такому и Олимпию.

Исследователи обнаружили, что древнее землетрясение было либо результатом разрыва всех неглубоких разломов в регионе, что вызвало землетрясение магнитудой 7,8, либо, как в Турции и Сирии, двойных землетрясений, которые произошли один за другим с предполагаемой магнитудой 7,5 и 7,3.

Неглубокие разломы обычно приводят к более сильным и целенаправленным сотрясениям, чем землетрясения, вызванные другими геологическими конфигурациями.

Хотя землетрясения не являются чем-то новым для северо-запада Тихого океана, исследование показало, что события на этих неглубоких разломах каким-то образом связаны друг с другом, либо соединениями под землей, либо одним разломом, передающим напряжение другому.

Ученые изучают неглубокие разломы в регионе с 1960-х годов, когда впервые был обнаружен разлом Сиэтл, за которым последовал разлом Седл-Маунтин, который проходит вдоль восточных предгорий Олимпийских гор, а также разломы Такома и Олимпия.

Это четыре неглубоких разлома, являются доказательством разрыва примерно 1 000 лет назад в кластере землетрясений, называемом тысячелетним от западного Сиэтла до Пьюджет-Саунд. Это также вызвало местное цунами и оползни, которые лишили склоны гор лесов.

С каждым годом деревья добавляют кольцо вокруг своих стволов. Ширина кольца определяется климатом, в котором они находятся. Благоприятные условия означают более широкие кольца, а неблагоприятные условия означают более тонкие. Поскольку климат меняется из года в год, он создает временные закономерности, такие как штрих-код в росте деревьев в регионе.

Дендрохронологи могут сопоставить эти временные модели роста умерших деревьев с образцами живых деревьев. Если есть совпадение с живыми деревьями, можно установить точные даты, в течение которых мертвые деревья жили и умирали. Это был подход, используемый для определения того, когда погибшие от землетрясения деревья погибли в регионе Пьюджет-Саунд.

В 2021 году Блэк отправился в горы северо-запада Тихого океана, чтобы принять участие в сборе пней с деревьев, которые погибли, когда разлом Седл-Маунтин затопил ручей, затопивший лес. Озеро и пни этих утонувших деревьев сохранились до наших дней.

С подводными бензопилами дайверы вырезать образцы деревьев, убитых, когда озеро образовалось из тысячелетнего кластера.

Они также собрали участки деревьев погибших более 30 лет назад, которые утонули в результате оползней в озере Вашингтон и озере Саммамиш во время сильного землетрясения на разломе Сиэтла.
При сравнении модели роста, ученые заметили, что деревья погибли в один и тот же год, как на Седл-Маунтин, так и на разломах Сиэтла.

Чтобы определить точный календарный год смерти, команда построила 1,300-летнюю хронологию из живых, но чрезвычайно старых деревьев, которая, в сопоставлении с деревьями, погибшими от землетрясения, показала, что сезон смерти был с конца 923 по начало 924 года.

«Нашей команде также повезло, что между 774 и 775 годами произошла массивная солнечная буря, которая вызвала внезапный глобальный всплеск радиоуглерода», — сказала доцент дендрохронологии и соавтор Шарлотта Пирсон. Радиоуглеродные колебания, такие как климат, могут быть использованы для датирования годичных колец деревьев. «Мы измерили радиоуглерод в кольцах деревьев, погибших от землетрясения, чтобы показать, что этот всплеск произошел именно тогда, где и как мы думали, это должно было произойти».

Это независимо подтвердило дату землетрясения.

«В совокупности доказательства показали нам, что эти деревья со всего региона погибли вместе, и на самом деле это было связанное событие», — сказал Блэк.

«Мы взяли неопределенности вокруг этих двух разломов, которые раньше охватывали десятилетия или столетия, и сузили их до одного сезона.

Это совсем другой сценарий, если у нас есть землетрясения на этих двух разломах, разделенных 100 годами против 100 часов. Демонстрация того, что эти разломы могут разрываться синхронно или в очень быстрой последовательности, действительно изменило то, что мы понимаем об опасности в регионе».

К счастью, чем сильнее землетрясение, тем оно реже. Таким образом, хотя землетрясения такого размера будут разрушительными для региона, они относительно редки.