Un'ondata primaverile di acqua di disgelo, filtrando attraverso strati di roccia inclinati verticalmente, ha causato uno sciame sismico vicino alla caldera della Long Valley in California nel 2017, secondo una ricerca presentata al Meeting annuale SSA 2019.

L'evento insolito ha spinto la ricercatrice del Geological Survey degli Stati Uniti Emily Montgomery-Brown e i suoi colleghi a guardare indietro a 33 anni di registrazioni sismiche e idriche per la regione. Hanno scoperto che i tassi di sismicità superficiale erano circa 37 volte più alti durante i periodi molto umidi rispetto ai periodi secchi.

Sebbene gli scienziati abbiano collegato i terremoti a forti piogge o forti deflussi prima di questo, le prove che collegano i due sono state relativamente deboli o ambigue, dice Montgomery-Brown. Nel caso Long Valley Caldera, lei dice, "stiamo assistendo a una correlazione fenomenale tra la sismicità e la portata del torrente, e stiamo assistendo a circa 37 volte il numero di terremoti durante la stagione delle piogge rispetto alla stagione secca".

Poiché l'acqua di disgelo ha ricaricato le acque sotterranee nell'area colpita dalla siccità, ha cambiato la pressione dei pori nelle rocce che si trovano da uno a tre chilometri sotto la superficie del terreno, innescando i piccoli terremoti dello sciame 2017.

La natura superficiale dei terremoti, insieme alla loro insolita propagazione, ha aiutato Montgomery-Brown e i suoi colleghi a determinare che sono stati causati da infiltrazioni d'acqua e non da processi vulcanici legati alla caldera della Long Valley.

Nel localizzare i terremoti, Il collega USGS di Montgomery-Brown Dave Shelly ha scoperto che i terremoti "si stavano effettivamente propagando più in profondità, giù dalla superficie, " dice. In altri sciami intorno ad aree vulcaniche, come il Parco Nazionale di Yellowstone, i terremoti tendono a iniziare in una zona sismica più profonda, a circa sei-otto chilometri di profondità, e spesso si spostano verso l'alto verso la superficie.

Mappe geologiche dettagliate dell'area dello sciame, a sud di Long Valley Caldera, mostra una forte immersione, strati rocciosi quasi verticali che agiscono come un condotto veloce per l'acqua di disgelo. Il deflusso potrebbe non riattivare un particolare guasto, Montgomery-Brown dice, ma invece potrebbe infiltrarsi in questi strati rocciosi e innescare lì piccoli terremoti.

I ricercatori non hanno visto la stessa forte correlazione tra il deflusso dell'acqua di fusione e i tassi sismici in altre aree intorno a Long Valley Caldera. "Solo in queste aree vediamo gli strati altamente sprofondanti, " lei dice.

Per quanto lei e i suoi colleghi possono dire, questi terremoti superficiali rimangono superficiali, e non si propagano abbastanza in profondità da innescare attività su faglie più profonde nell'area.

Montgomery-Brown ha studiato i segnali sismici e monitorato la deformazione del suolo a Long Valley Caldera per tenere traccia dell'attività vulcanica e del movimento di magma e gas sotto la caldera. La deformazione causata da abbondanti nevicate (e quindi dallo scioglimento della neve) in montagna crea segnali stagionali nei suoi dati. "Di solito sto cercando di sbarazzarmi di quel segnale in modo da poter vedere l'effettiva deformazione vulcanica che sta accadendo".

Quando lo sciame sismico del 2017, uno dei più grandi da molto tempo nell'area, si è verificato ai margini della caldera, lei ei suoi colleghi avevano discusso se fosse causato dall'attività vulcanica. "La gente cominciava a sentire i terremoti, e ci stavamo chiedendo se avessimo bisogno di rilasciare una sorta di dichiarazione su come si stava comportando il vulcano".

Ma mentre stava dando a un nuovo manager un giro nell'armadio del router nei loro uffici, ha finito per parlare con i manager del distretto idrico di Mammoth Community che condividono lo spazio dell'ufficio. Mentre parlavano dell'alluvione primaverile, "ha appena fatto clic nella nostra comprensione" come il deflusso e lo sciame potrebbero essere collegati, lei dice.