Jak intensywne opady śniegu mogą wywoływać trzęsienia ziemi - nowe odkrycie naukowców z MIT

Współczesne badania nad trzęsieniami ziemi skupiają się głównie na ruchach tektonicznych płyt i zmianach w podziemnych strukturach. Jednak najnowsze odkrycia naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) sugerują, że niektóre trzęsienia ziemi mogą być wywoływane również przez czynniki klimatyczne, takie jak intensywne opady śniegu. Ta zaskakująca teoria rzuca nowe światło na zrozumienie zjawisk sejsmicznych i może mieć szerokie implikacje dla prognozowania trzęsień ziemi w przyszłości.

 

Badanie opublikowane w czasopiśmie "Science Advances" koncentruje się na aktywności sejsmicznej na półwyspie Noto w Japonii, regionie znanym z występowania "rojów trzęsień ziemi" - serii wstrząsów, które nie mają wyraźnego trzęsienia głównego, lecz są rozłożone w czasie i częstości. Zespół badawczy pod kierownictwem profesora Williama Franka z MIT przeanalizował dane zebrane przez Japońską Agencję Meteorologiczną i stacje sejsmiczne, aby zbadać wzorce i czynniki wpływające na te trzęsienia ziemi.

 

Analiza wykazała, że od 2020 roku aktywność sejsmiczna na półwyspie Noto wzrosła i stała się bardziej skoncentrowana w czasie. Naukowcy odkryli zaskakujący wzorzec sezonowy w zmianach prędkości fal sejsmicznych, które były skorelowane z opadami śniegu. W szczególności intensywne opady śniegu wydają się mieć znaczący wpływ na występowanie trzęsień ziemi w tym regionie.

 

Główna hipoteza badaczy zakłada, że ciężkie opady śniegu i deszczu zwiększają ciśnienie porowe w gruncie - ciśnienie wywierane przez płyny w szczelinach i porach skał. Gdy śnieg topnieje, woda przesiąka do gruntu, zwiększając jego wagę i ciśnienie porowe. To z kolei może osłabiać podziemne struktury i ułatwiać przemieszczanie się płyt tektonicznych, co prowadzi do trzęsień ziemi.

 

Profesor Frank wyjaśnia, że kiedy woda z topniejącego śniegu i deszczu przesiąka do gruntu, zwiększa się ciśnienie porowe, co spowalnia przemieszczanie się fal sejsmicznych. Gdy woda odparowuje lub spływa, ciśnienie porowe maleje, a fale sejsmiczne przyspieszają. Naukowcy opracowali model hydromechaniczny półwyspu Noto, który symuluje zmiany ciśnienia porowego w odpowiedzi na sezonowe opady. Wyniki modelu wykazały silną korelację między intensywnymi opadami śniegu a wzrostem aktywności sejsmicznej.

 

Badania te są pierwszym dowodem na to, że warunki klimatyczne mogą inicjować trzęsienia ziemi. Choć głównym czynnikiem wywołującym trzęsienia ziemi pozostają ruchy tektoniczne, to zmienne klimatyczne mogą działać jako dodatkowy czynnik przyspieszający ich występowanie.

 

Odkrycie to ma istotne znaczenie dla monitorowania i prognozowania trzęsień ziemi. Tradycyjne metody prognozowania opierają się głównie na analizie ruchów tektonicznych i historii sejsmicznej danego regionu. Dodanie analizy warunków klimatycznych do tych prognoz może zwiększyć ich dokładność i pomóc w lepszym przygotowaniu na przyszłe trzęsienia ziemi.

 

Zrozumienie wpływu opadów śniegu i deszczu na trzęsienia ziemi może również przyczynić się do opracowania strategii łagodzenia skutków trzęsień ziemi. Na przykład, w regionach o wysokim ryzyku sejsmicznym można by wprowadzić lepsze zarządzanie zasobami wodnymi i systemami odwadniającymi, aby zmniejszyć ciśnienie porowe w gruncie podczas intensywnych opadów.

 

Wraz z prognozowanym wzrostem ekstremalnych zjawisk pogodowych w wyniku zmian klimatycznych, wpływ tych czynników na aktywność sejsmiczną może się nasilić. Dlatego też dalsze badania nad tym zjawiskiem są niezbędne, aby lepiej zrozumieć i przewidzieć jego skutki.