Учените не очакваха руското мегаземетресение с магнитуд 8,8 скоро. Защо сега?

В сряда, точно по бреговете на далечния изток на Русия, полуостров Камчатка, силно земетресение разтърси региона. С магнитуд 8,8 по скалата на Рихтер, то освободи няколко пъти повече енергия от най-голямата ядрена бомба, взривявана някога.

„Това е земетресение с масивен мащаб“, казва Харолд Тобин, директор на Тихоокеанската северозападна сеизмична мрежа към Университета на Вашингтон.

Всъщност Земята не е виждала толкова голямо земетресение от 2011 г. насам, когато трус с магнитуд 9,1 по Рихтер край бреговете на Япония доведе до ядрената катастрофа във Фукушима. „Това е сред 10-те най-големи земетресения, регистрирани някога от сеизмометри“, казва Стивън Хикс, специалист по земетресения в Лондонския университетски колеж. То не само е причинило разтърсване на морското дъно. „То е разбило морското дъно“, казва той.

И веднага опасността беше ясна: Разрушаването на морското дъно генерира опасно цунами. В резултат на това бързо бяха издадени предупреждения за цунами за много от страните, граничещи с Тихия океан, включително цялото Западно крайбрежие на Северна Америка, както и части от Централна и Южна Америка.

Това земетресение се случи по протежение на тектонична плоча, която се разцепва, често водейки до образуването на нова граница между плочите (английският термин е tectonic schism). Този процес е известен с това, че създава наистина опустошителни трусове и цунами. Засега изглежда, че най-лошите сценарии за много смъртни случаи и опустошение не са се случили. Но цунамито все още може да засегне различни брегове през целия ден и се случват мощни вторични трусове, така че опасността все още не е отминала.

Такива екстремни събития се наричат мегаземетресения заради огромния им размер и мястото, където се случват. Епицентърът му попада в геоложко бойно поле, известно като зона на субдукция. Тук Тихоокеанската тектонична плоча се сблъсква и потъва под Евразийската плоча в това, което е известно като зона на субдукция. „Където тези две плочи се сблъскват, разломът се заклещва и заключва, съхранявайки натрупаното движение на плочите в продължение на стотици години“, казва Хикс. „Тази съхранена енергия внезапно се освобождава при големи земетресения.“

Така че не е изненадващо да се случи голямо земетресение край бреговете на Камчатка. „В миналото тук са се случвали големи земетресения, така че знаехме, че можем да очакваме нещо“, казва Кристин Хаузър, геофизик в Токийския технологичен институт.

Според Геоложката служба на САЩ (USGS), това е било и събитие с обратен разлом. При него голям блок от земната кора над активния разлом внезапно се е преместил нагоре върху друг блок от земната кора под разлома. В този случай разломната линия се е разкъсала на дължина от няколкостотин мили за секунди, освобождавайки енергия колкото приблизително 240 милиона тона тротил. „Това е голямо земетресение. Няма съмнение в това“, казва Тобин.

Най-близкият голям град е Петропавловск Камчатски, на Камчатка, дом на над 180 000 души. Най-малко четвърт милион души в региона са усетили силни, разрушителни трусове, според оценки на USGS. Имало е поне две дузини вторични трусове, включително събитие с магнитуд 6,9; очаква се вторични трусове като този да продължат поне няколко дни.

Въпреки че местоположението на мегаземетресението не е твърде странно, има нещо необичайно във времето, когато се случи. През 1952 г., много близо до днешния колосален трус, силно разрушително земетресение с магнитуд 9,0 удари региона – такова, което предизвика и мощно цунами.

Разстоянието от няколко десетилетия между това мегаземетресение и днешното събитие може да изглежда дълго време. Но не и за мегаземетресения. Като цяло, за тези големи събития „стресът се натрупва, след което има голямо земетресение, което да го облекчи“, казва Хаузър. И след това минава време от може би няколко века.

Това очевидно не се е случило. „Бих ли предвидил друго събитие с магнитуд почти 9,0 само в рамките на няколко десетилетия? Вероятно не“, казва Тобин.

Краткият период между тези две мегаземетресения предполага, че тези гигантски зони на субдукция могат да натрупат експлозивна степен на напрежение за относително кратък период. И засега учените не са сигурни как се е случило това. „Това показва нашето невежество“, казва Хаузър.

Струва си да се подчертае обаче, че най-големите земетресения не се случват по точно определен график. „Това не е часовников механизъм“, казва Тобин. Разбирането на причините за това е един от най-важните отворени въпроси в геонауките – нерешена загадка, която означава, че засега никой не може да предвиди точно кога ще се случи следващото голямо земетресение.

Но малко повече от седмица по-рано, земетресение с магнитуд 7,4 (което също за кратко заплаши да предизвика цунами) се случи по протежение на същата зона на субдукция. Учените, специализирани в земетресенията, сега спекулират дали това земетресение е било някакъв вид предвестник или поне възможно предупреждение за днешното катастрофално събитие.

Засега „нямаме начин да кажем, че земетресение с магнитуд 7,0 ще бъде последвано в някакъв момент от по-голямо земетресение“, казва Лусил Брюа, учен по земетресения, работещ в застрахователната индустрия. Но има вероятност земетресението с магнитуд 7,4 от по-рано този месец „да е предизвикало днешното земетресение. Но след анализ на модела на подплъзване и разкъсване ще можем да потвърдим това предположение“.

В известен смисъл, днешното събитие с магнитуд 8,8 „е почти повторение на магнитуд 9,0“, казва Тобин. Но земетресенията с подобен магнитуд могат да освободят значително различни количества енергия и въпреки само малко по-високия си магнитуд, земетресението от 1952 г. е било два пъти по-енергично от днешното, което донякъде обяснява защо предишното събитие е било по-разрушително и определено смъртоносно.

Колкото и плашещо да е било самото земетресение, голяма част от безпокойството веднага се фокусира върху цунамито, което то несъмнено е предизвикало. „Тези плитки субдукционни мегатрусови събития причиняват големи цунами, защото частта от разлома, която се движи по време на земетресението, достига близо до (ако не и директно да прониква на) морското дъно, измествайки огромни обеми вода в морето отгоре“, казва Хикс.

Изчисляването на възможните височини на вълните на цунами може да бъде сложно, тъй като формата и профилът на дълбочината на бреговата линия могат наистина да повлияят на нейното развитие от място на място. „Енергията на вълните се ръководи от дълбочината на водата на всяко дадено място“, казва Тобин. Така или иначе, въз основа на естеството на самото земетресение, заплахата беше очевидна. „Издаването на предупреждение за цунами беше абсолютно правилното нещо.“

Тихоокеанските страни бяха незабавно поставени в състояние на готовност. Досега най-засегнатият регион е този на Югоизточна Камчатка, където са наблюдавани вълни цунами, достигащи височина над 5 м. На някои места са наблюдавани отнесени структури, въпреки че засега няма съобщения за смъртни случаи. „Това е и много слабо населен регион, така че за щастие нямаше голяма опасност“, казва Тобин.

Междувременно огромно количество вода беше изтласкано в по-широкия океан, което предизвика съобщения за евакуация в Япония, няколко тихоокеански острова и в Хавай. В Япония първоначалната по-малка вълна цунами имаше височина около (1 фут (30 см). Но по-късно бяха регистрирани вълни с височина до 4,3 фута (1,3 м), като е възможно вълните да са двойно по-високи за някои брегови линии. Хавай също е наблюдавал вълни с височина няколко фута.

Вторичните трусове – включително тези, способни да генерират по-малки цунами – ще продължат известно време. Но дори и щетите от цунамито на главния трус все още да се оценяват, изглежда, че голяма част от Тихия океан е избегнала определено мрачна съдба. „Изглежда сякаш амплитудата на цунамито е по-малка от поне най-лошите сценарии“, казва Тобин.