La ricerca ha fornito nuove informazioni sugli spostamenti delle placche tettoniche che creano alcuni dei più grandi terremoti e tsunami della Terra.
"Questo è il primo studio che utilizza la geologia costiera per ricostruire la storia della rottura del sistema di faglie strombate", ha affermato Jessica DePaolis, ricercatrice post-dottorato presso il Dipartimento di Geoscienze della Virginia Tech. "Queste faglie allargate sono più vicine alla costa, quindi questi tsunami colpiranno la costa più velocemente di uno tsunami generato solo da un terremoto nella zona di subduzione."
Le zone di subduzione in tutto il mondo, aree in cui una placca tettonica si sposta sotto un'altra, creano i terremoti più grandi, quelli superiori a magnitudo 8.0, innescando tsunami e alterando gli ecosistemi nella loro scia.
DePaolis, insieme a Tina Dura, assistente professore di rischi naturali, e colleghi dello United States Geological Survey, hanno trovato prove che le faglie splay, le faglie crostali collegate alle zone di subduzione, possono spostarsi durante i terremoti della zona di subduzione e contribuire alla distruzione costiera locale e cambiamento ecologico più regolarmente di quanto precedentemente realizzato.
Un tale spostamento della faglia sott'acqua può creare uno tsunami che potrebbe raggiungere le coste più vicine in 30 minuti o meno, ha detto DePaolis.
Pubblicato nel Journal of Geophysical Research:Solid Earth , lo studio dovrebbe influenzare la consapevolezza dei rischi nelle zone di subduzione in tutto il mondo. Esistono faglie di distensione nelle zone di subduzione al confine con Ecuador, Cascadia, Cile e Giappone, suggerendo che potrebbero contribuire al rischio di tsunami anche in quelle località.
Quando le placche tettoniche si spostano in una zona di subduzione, ciò avviene miglia sotto la superficie dell’oceano. Poiché le faglie di strombatura sono collegate a queste zone, la loro posizione rende la loro ricerca una sfida.
Fortunatamente, gli effetti secondari, o a livello superficiale, di questi cambiamenti sono stati geologicamente registrati sull'isola di Montague nel Prince William Sound in Alaska, rendendola l'unica massa terrestre attuale situata in cima a una faglia allargata a mostrare tali effetti nel suo suolo.
Tipicamente, il sollevamento risultante della terra dalla placca tettonica che si sposta sotto di essa, chiamato sollevamento, dai terremoti della zona di subduzione può arrivare da 1 a 3 metri. Ciò è vero per la maggior parte delle località onshore colpite dal terremoto del 1964, che colpì il 9,2 della scala Richter. Tuttavia, sull'isola di Montague, le faglie allargate hanno creato un sollevamento di 11 metri e hanno avviato il drenaggio di una laguna costiera, alterandone di fatto l'ecosistema da laguna marina a palude d'acqua dolce.
"L'isola è un po' bloccata nel mezzo di queste faglie, quindi ogni volta che queste si rompono, si registra effettivamente il sollevamento", ha detto DePaolis. "Ha questo sollevamento esagerato che non è comune nei terremoti che riguardano solo le zone di subduzione."
DePaolis e il suo team hanno esaminato gli effetti delle rotture della faglia strombata sull'isola di Montague. Analizzando 42 carote di sedimenti, hanno trovato prove stratigrafiche del terremoto del 1964 e uno spostamento secondario causato dalla faglia di strombatura. Hanno notato che c'era un chiaro cambiamento sedimentario dal limo lagunare pre-terremoto al terreno radicato post-terremoto.
"Ci sono sicuramente isole che si sollevano con i terremoti della zona di subduzione, ma non necessariamente sono attraversate da faglie che causano quel sollevamento esagerato, quindi è un posto davvero unico", ha detto Dura, un membro della facoltà affiliato al Global Change Center e al Istituto Fralin di scienze della vita.
I ricercatori hanno creduto che fosse possibile uno spostamento secondario dalle faglie di strombatura. Ma questa idea fino ad ora è stata solo teorica perché questa è la prima massa terrestre conosciuta a registrare prove stratigrafiche.
I membri del team hanno utilizzato anche le diatomee, un tipo di microalghe silicee conservate nei sedimenti e sensibili ai cambiamenti di salinità, per ricostruire i cambiamenti paleoambientali avvenuti in seguito al terremoto del 1964. Hanno trovato un chiaro spostamento da un ambiente lagunare marino altamente salino fuori dalla portata delle maree, indicando il sollevamento della costa.
Confrontando i risultati dei campioni del carotaggio del terremoto del 1964 con i campioni più profondi nella stratigrafia costiera, il gruppo di ricerca ha scoperto prove sedimentarie e di diatomee di altri tre casi in cui la faglia si è rotta. Questa prova era correlata con quattro degli ultimi otto terremoti documentati nella zona di subduzione nella regione.
"C'è un'enorme quantità di spostamenti su queste faglie che possono creare tsunami molto rapidi, locali e di grandi dimensioni", ha detto DePaolis. "Quindi c'è quello tsunami locale che arriva molto velocemente e subito dopo, ci sarà lo tsunami creato dalla zona di subduzione stessa. All'improvviso si verificano questi tsunami massicci e distruttivi che arrivano." rapidamente uno dopo l'altro."
Ulteriori informazioni: Jessica M. DePaolis et al, Sollevamento cosesmico ripetuto delle lagune costiere sopra il sistema di faglia Splay di Patton Bay, Isola di Montague, Alaska, Stati Uniti, Journal of Geophysical Research:Solid Earth (2024). DOI:10.1029/2023JB028552 , agupubs.onlinelibrary.wiley.co … 10.1029/2023JB028552
Informazioni sul giornale: Giornale di ricerca geofisica:Terra solida
Fornito da Virginia Tech
