Fenomen seismic rar identificat în Japonia după cutremurul din 2011

Când un cutremur puternic cu magnitudinea de 9,0 a zguduit Japonia pe 11 martie 2011, solul a înregistrat și o deplasare mai durabilă. La aproximativ 15 minute după începerea evenimentului, la ora 14:46, ora locală, aproape întreaga țară s-a deplasat spre est, conform măsurătorilor stațiilor GPS. Deplasarea a fost mică, între 5 și 6 milimetri, sau între 0,20 și 0,24 inci, dar permanentă și, la momentul respectiv, a trecut în mare parte neobservată sau a fost considerată o eroare de date. Cu toate acestea, geofizicianul Sunyoung Park de la Universitatea din Chicago a considerat că semnalele înregistrate, care indicau o deplasare, sugerau ceva concret. De fapt, mișcarea solului reflecta un fenomen seismic „extraordinar” și nedocumentat până atunci, potrivit unui nou studiu, relatează CNN.

„Ceea ce a fost neobișnuit la această mișcare este, în esență, faptul că întreaga Japonie s-a mișcat aproape uniform în același timp”, a declarat Park, care a condus cercetarea. Ea a adăugat că mișcarea, care a afectat Japonia continentală, de la Hokkaido până la Kyushu, o zonă cu o lungime de aproximativ 1.800 de mile (3.000 de kilometri), nu a coincis cu momentul cutremurului inițial și a avut loc înaintea oricăror replici semnificative.

După ani de analiză a datelor GPS și seismice, Park și colegii ei au descoperit că undele generate de cutremur au pătruns până în nucleul Pământului și apoi s-au reflectat înapoi către scoarță, provocând deplasarea a patru plăci tectonice majore. Deși seismologii știau că undele generate de cutremurele de mare amploare pot pătrunde în adâncurile planetei și se pot reflecta de nucleul exterior al acesteia, care este format din metal lichid, ei credeau că energia se disipa înainte de a reveni la scoarța Pământului.

„Acest tip de undă care pătrunde adânc și declanșează un astfel de eveniment este ceva nou, iar acest eveniment este foarte neobișnuit, inclusiv prin faptul că are o amploare atât de mare”, a explicat Park. Deși cutremurele pot provoca mișcări dramatice ale solului — provocând rupturi în sol și deplasând zone întinse cu câteva inci — astfel de mișcări sunt, de obicei, mai localizate decât evenimentul seismic care a cuprins întreaga țară, detectat de Park și colegii ei.

Goran Ekstrom, geofizician la Universitatea Columbia, a declarat că, în cazul cutremurului din 2011, de exemplu, cele două plăci care alunecau una pe lângă cealaltă sub Japonia s-au deplasat cu aproximativ 10 metri. „Această mișcare rapidă este cea care a generat cutremurul și tsunamiul și, de asemenea, a determinat deplasarea întregii insule Honshu spre est cu aproximativ 20 de centimetri”, a spus Ekstrom, care nu a participat la studiu, referindu-se la cea mai mare insulă a Japoniei.

Deplasarea descoperită de Park și colegii săi, deși de amploare mai redusă, este demnă de remarcat deoarece s-a produs pe o suprafață atât de extinsă, fiind cea mai vastă înregistrată vreodată, și a eliberat aproximativ aceeași cantitate de energie ca un cutremur de magnitudine 7,5, potrivit unui comunicat de presă. Cutremurul din martie 2011, care a avut loc la 231 de mile (372 de kilometri) nord-est de Tokyo, a fost cel mai grav cutremur care a lovit vreodată Japonia, provocând un tsunami de proporții și o criză nucleară și cauzând moartea a aproximativ 20.000 de persoane.

Park a afirmat că factorii de decizie ar trebui să fie conștienți de această sursă de risc seismic necunoscută până acum. Spre deosebire de replici, care nu pot fi prevăzute cu precizie, călătoria dus-întors până la nucleul Pământului și înapoi — aproximativ 3.600 de mile — durează circa 15 minute, ceea ce face ca acest eveniment seismic să poată fi anticipat și, eventual, să se poată lua măsuri de pregătire pentru el. Cu toate acestea, deoarece energia evenimentului seismic s-a distribuit pe o suprafață extrem de vastă, acesta ar fi fost resimțit mai slab și ar fi provocat mai puține pagube decât un cutremur tipic de magnitudine 7,5, care ar concentra energia într-o zonă mai restrânsă.

„Chiar dacă ar fi existat pagube, ar fi fost probabil foarte dificil să le distingem de cele provocate de cutremurul principal și de repliciile ulterioare”, a spus Park. Deplasarea din 2011, provocată de unda seismică provenită din miezul Pământului, a cuprins intersecțiile dintre plăcile tectonice Pacific și Okhotsk, precum și granița dintre plăcile Mării Filipine și cea eurasiatică. Plăcile tectonice sunt fragmente ale scoarței terestre care se deplasează lent și constant.

Tremurul puternic provocat de cutremurul inițial ar fi putut facilita sosirea undei din miezul Pământului, care a reactivat falia din jurul cutremurului principal și a declanșat mișcări de-a lungul intersecțiilor mai îndepărtate ale plăcilor, a spus Park. Japonia dispune de o rețea „magnifică” de stații de monitorizare seismică și prin satelit care fac posibilă înregistrarea unui astfel de eveniment, a declarat Vedran Lekić, profesor în cadrul departamentului de științe geologice, de mediu și planetare de la Universitatea din Maryland. Totuși, este posibil ca „acest tip de fenomen să aibă loc și în alte părți, în regiuni slab echipate cu instrumente, unde nu poate fi documentat în mod definitiv”.

Din câte știe el, mișcările solului de-a lungul unui sistem vast de falii, precum cel care se află sub Japonia, nu au mai fost asociate până acum cu sosirea unui val seismic care se reflectă de nucleu, a declarat Lekić, care nu a participat la studiu, într-un e-mail. Park și colegii săi au afirmat că au luat în considerare și alte explicații pentru deplasarea Japoniei spre est, inclusiv o alunecare de teren subacvatică, dar au susținut că impactul unui astfel de eveniment ar fi mult mai localizat.

Dacă interpretarea lor asupra datelor este corectă, cercetarea este „foarte semnificativă”, a declarat Amanda Thomas, geofiziciană la Universitatea din California, Davis, care, de asemenea, nu a participat la cea mai recentă cercetare. „Implicația mai largă a studiului este că marile cutremure pot continua să influențeze sistemele de falii în moduri neașteptate timp de multe minute după ruptura principală, nu doar prin intermediul replicii, ci și prin trecerea undelor seismice care sosesc ulterior”, a spus ea. „Încă nu înțelegem pe deplin cum funcționează faliile, iar acest tip de observație ne oferă o altă piesă din puzzle.”