Japonska ni več tam, kjer je bila nekoč. Znanstveniki menijo, da je za to kriv seizmični pojav

Ko je 11. marca 2011 Japonsko stresel silovit potres z magnitudo 9,0, se tla niso le zatresla, temveč so se tudi trajno premaknila. Približno 15 minut po začetku potresa ob 14.46 po lokalnem času se je skoraj celotna država premaknila proti vzhodu, kažejo meritve postaj satelitskega navigacijskega sistema GPS.

Premik je bil majhen, le pet do šest milimetrov, vendar trajen. Takrat je ostal večinoma neopažen oziroma so ga pripisali napaki v podatkih. Vendar geofizičarka Sunyoung Park z univerze v Chicagu meni, da zabeleženi signali, ki so nakazovali premik, kažejo, da se je ta res zgodil. Pravzaprav je premikanje tal odražalo "izjemen" in prej nedokumentiran seizmični pojav, ugotavlja nova študija.

"Nenavadno pri tem premiku je bilo predvsem to, da se je praktično celotna Japonska premikala enakomerno in hkrati," je dejala vodja raziskave Park. Dodala je, da ta premik, ki je zajel praktično celotno japonsko otočje (od Hokaida na severu do Kjuša na jugu, v skupni dolžini približno 3.000 kilometrov), ni sovpadal z glavnim potresnim sunkom. Še več, zgodil se je še pred pojavom večjih popotresnih sunkov.

Kaj so odkrili raziskovalci?

Po letih analiziranja podatkov GPS in seizmoloških meritev so Park in njeni sodelavci ugotovili, da so se valovi, ki jih je povzročil potres, razširili vse do Zemljinega jedra, nato pa se odbili nazaj proti skorji. Pri tem so premaknili štiri velike tektonske plošče.

Čeprav so seizmologi že dolgo vedeli, da lahko valovi, ki nastanejo ob velikih potresih, prodrejo v notranjost Zemlje in se odbijejo od njenega zunanjega jedra iz tekoče kovine, so domnevali, da se njihova energija na tej poti porazgubi in ne doseže več Zemljine skorje.

"Da lahko takšen val, ki prodre tako globoko v notranjost Zemlje, sproži nek dogodek, je novo odkritje. Pojav pa je nenavaden tudi zato, ker se je zgodil na tako velikem območju," je pojasnila Park. Čeprav lahko potresi povzročijo dramatične premike tal – od razpok v zemeljski površini do premikov večjih območij za več centimetrov ali celo metrov –, so takšni premiki običajno omejeni na razmeroma lokalna območja. Seizmični pojav, ki so ga zaznali Park in njeni sodelavci, pa je zajel skoraj celotno državo.

Geofizik Goran Ekström z univerze Columbia je pojasnil, da sta se med potresom leta 2011 tektonski plošči pod Japonsko, ki drsita druga mimo druge, premaknili za približno 10 metrov. "Prav ta nenaden premik je povzročil tresenje tal in cunami, obenem pa je največji japonski otok Honšu premaknil za približno 20 centimetrov proti vzhodu," je dejal Ekström, ki pri raziskavi ni sodeloval.

Premik, ki so ga odkrili Park in njeni sodelavci, je bil sicer precej manjši, vendar je izjemen zaradi svojega obsega. Zajel je namreč tako veliko območje, da velja za najobsežnejši tovrstni pojav, kar so jih doslej zabeležili. Po navedbah raziskovalcev se je pri tem sprostila približno enaka količina energije, kot jo povzroči potres z magnitudo 7,5.

Seizmična nevarnost

Potres marca 2011, katerega žarišče je bilo približno 372 kilometrov severovzhodno od Tokia, je bil najhujši v zgodovini Japonske. Sprožil je uničujoč cunami, jedrsko krizo v Fukušimi in po ocenah zahteval okoli 20.000 življenj. Park je ob tem opozorila, da bi se morali odločevalci zavedati tega doslej neznanega vira potresne nevarnosti.

Za razliko od popotresnih sunkov, ki jih ni mogoče natančno napovedati, pa povratno potovanje seizmičnih valov do Zemljinega jedra in nazaj (skupno približno 5.800 kilometrov) traja okoli 15 minut. To pomeni, da gre za seizmični pojav, ki ga je mogoče predvideti in se nanj vsaj deloma pripraviti.

Ker pa je bila energija tega pojava razpršena po izjemno velikem območju, so bili njegovi učinki precej manj izraziti kot pri običajnem potresu z magnitudo 7,5. Takšen potres namreč sprosti podobno količino energije, vendar je ta strnjena na bistveno manjšem območju, zato povzroči močnejše tresenje tal in večjo škodo.

"Tudi če je prišlo do kakršne koli škode, bi jo bilo zelo težko ločiti od škode, ki sta jo povzročila glavni potresni sunek in poznejši popotresni sunki," je dejala Park. Premik, ki ga je leta 2011 povzročil seizmični val po svojem "obisku" Zemljinega jedra, je zajel območja stikov med pacifiško in Ohotsko tektonsko ploščo ter mejo med filipinsko in evrazijsko ploščo. Tektonske plošče so veliki deli Zemljine kamnite skorje, ki se neprestano, čeprav zelo počasi, premikajo.

Po besedah Park je silovito tresenje, ki ga je povzročil začetni potres, morda ustvarilo razmere, v katerih je lahko val, ki se je vrnil iz Zemljinega jedra, ponovno aktiviral prelom v območju glavnega potresa. Hkrati naj bi sprožil tudi premike na bolj oddaljenih stikih tektonskih plošč.

Japonska ima izjemno mrežo seizmoloških in satelitskih opazovalnih postaj, zaradi katere je bilo takšen pojav sploh mogoče zaznati in natančno izmeriti, pa je dejal Vedran Lekić, profesor na oddelku za geološke, okoljske in planetarne vede univerze Maryland. Po njegovih besedah pa ni izključeno, da se podobni pojavi dogajajo tudi drugod po svetu. "Takšen pojav se lahko pojavlja tudi v regijah, kjer je merilna infrastruktura slabše razvita, zato ga ni mogoče zanesljivo zaznati in dokumentirati," je opozoril.

Po njegovem vedenju gibanje tal vzdolž tako obsežnega sistema prelomov, kot je tisti pod Japonsko, doslej še nikoli ni bilo povezano s prihodom seizmičnega vala, ki se je pred tem odbil od Zemljinega jedra, je v elektronskem sporočilu pojasnil Lekić, ki pri omenjeni raziskavi ni sodeloval.

Park in njeni sodelavci so sicer preučili tudi druge možne razlage za premik Japonske proti vzhodu, med drugim možnost velikega podmorskega plazu. Vendar so ugotovili, da bi bili učinki takšnega dogodka bistveno bolj lokalizirani, in ne bi mogli pojasniti premika, opaženega na tako velikem območju.

Če se razlaga podatkov izkaže za pravilno, gre za "zelo pomembno" raziskavo, ocenjuje geofizičarka Amanda Thomas z univerze Kalifornija v Davisu, ki prav tako ni sodelovala pri študiji. "Širši pomen te raziskave je v spoznanju, da lahko veliki potresi še več minut po glavnem prelomu vplivajo na sisteme prelomov na načine, ki jih doslej nismo poznali. Ne le prek popotresnih sunkov, temveč tudi zaradi pozneje prispelih seizmičnih valov," je pojasnila.

"Delovanja prelomov še vedno ne razumemo v celoti, zato nam takšna opažanja pomagajo zapolniti še en delček sestavljanke," je dodala.

**Avtorica: Katie Hunt/CNN