Учените за първи път ясно уловиха зона на т.нар. субдукция в процес на разпадане. Тези зони се образуват там, където една тектонична плоча потъва под друга и са отговорни за някои от най-мощните геоложки събития на Земята. Новите открития, публикувани в сп. Science Advances, предлагат рядък поглед върху това как тези масивни системи еволюират и повдигат нови въпроси относно рисковете от земетресения в Тихоокеанския северозапад.

Зоните на субдукция оформят планетата по драматични начини. Те преместват континенти, предизвикват големи земетресения и вулканични изригвания и издърпват старата кора дълбоко в земната мантия. И все пак, въпреки огромната си сила, те не траят вечно.

Ако зоните на субдукция продължиха безкрайно, континентите щяха да се трупат един върху друг, океаните щяха да изчезнат и голяма част от геоложката история на Земята щеше да бъде заличена. Учените отдавна се чудят какво причинява спирането на тези системи.

„Стартирането на зона на субдукция е като опит за бутане на влак нагоре – изисква огромни усилия“, казва Брандън Шък от Щатския университет на Луизиана и водещ автор на изследването. „Но щом веднъж се движи, все едно влакът се спуска надолу, невъзможно е да бъде спрян. Прекратяването му изисква нещо драматично като промяна.“

Отговорът изглежда се крие край бреговете на остров Ванкувър, в района на Каскадия. Тук плочите Хуан де Фука и Експлорър бавно се плъзгат под Северноамериканската плоча. Използвайки усъвършенствани техники за изобразяване и данни за земетресения, учените вече са видели как тази зона на субдукция започва да се разпада.

Екипът разчита на сеизмично отражателно изобразяване, което работи подобно на ултразвук на земните вътрешности, комбинирано с подробни записи на земетресения. Заедно тези инструменти разкриха плоча, която не просто потъва, а активно се разкъсва.

Данните са от експеримента за сеизмично изобразяване Cascadia (CASIE21) през 2021 г. Тогава екипът е изпратил звукови вълни към морското дъно и е уловил ехото им с помощта на 15-километров масив от подводни сензори. Този метод създава високо детайлни изображения на разломи и фрактури дълбоко под океанското дъно. Тези изображения ясно показват части от плочата, които се разпадат.

„Това е първият път, когато имаме ясна картина на зона на субдукция, хваната в процес на умиране“, посочва Шък. „Вместо да се изключи изведнъж, плочата се разкъсва парче по парче, създавайки по-малки микроплочи и нови граници. Така че вместо голяма влакова катастрофа, е все едно да гледате как влак бавно дерайлира, вагон по вагон.“

Учените отдавна знаят, че субдукцията може да се забави или спре, когато по-леките части на плочата достигнат границата. Преди обаче не смe имали толкова ясна картина на процеса в действие. Затова тези нови открития помагат да разберем по-добре жизнения цикъл на тектоничните плочи, които оформят Земята.

Изследователите са идентифицирали няколко големи разкъсвания, пресичащи плочата Хуан де Фука, включително един голям разлом, където плочата е спаднала с около пет километра. Данните за земетресенията подкрепят тази картина. По протежение на 75-километров разкъсване някои райони все още произвеждат земетресения, докато други са необичайно тихи. След като едно парче се отчупи напълно, то вече не произвежда земетресения, защото скалите вече не са слепени. Тези тихи разкъсвания предполагат, че части от плочата вече са се разделили и че разкъсването постепенно се разширява.

Тона постепенно разпадане помага да се обяснят озадачаващи характеристики, наблюдавани другаде по Земята. В някои региони учените са открили фрагменти от стари тектонични плочи и изблици на вулканична активност, които преди не са имали пълен смисъл.

Един пример се намира край полуострова Баха Калифорния, където останки от древната плоча Фаралон остават като фосилни микроплочи. Години наред изследователите подозираха, че тези фрагменти са свързани с умиращи зони на субдукция, но точният процес беше неясен. Новите наблюдения от Каскадия показват, че тези древни плочи вероятно са се разпаднали по същия постепенен начин.

Снимка: Unsplash

Виж още: Този физик изкриви светлината с помощта на гравитацията и оспори хипотезата на Айнщайн