Исследователи выяснили, почему сильное землетрясение еще не разрушило Лос-Анджелес

Южный разлом Сан-Андреас в Калифорнии находится в состоянии сейсмической засухи, которая продолжается более 300 лет без землетрясений. Новое исследование показывает, что отсутствие сейсмической активности может быть связано с высыханием близлежащего Солтон-Си, и дает подсказки о будущих потенциальных причинах землетрясений, включая проекты, направленные на пополнение запасов воды.

Один из крупнейших разломов в мире, Сан-Андреас длиной 800 миль, отмечает место встречи Северо-Американской и Тихоокеанской плит в западной Калифорнии. Разлом состоит из трех участков, но южный участок от Солтон-Си до Паркфилда, штат Калифорния, исторически был самым тихим — и это не является положительным моментом. Сдерживаемая энергия, если ее высвободить, может иметь катастрофические последствия для близлежащих населенных городов.

«Этот разлом представляет собой самую большую сейсмическую опасность во всей Калифорнии», — сказал Райли Хилл, ведущий автор и кандидат наук в Университете штата Сан-Диего. «Южный разлом Сан-Андреас представляет собой замкнутый участок, и когда этот разлом прорвется… это нанесет значительный ущерб агломерации Лос-Анджелеса».

Землетрясения обычно возникают, когда две тектонические плиты по существу застревают на своих краях из-за трения, создавая напряжение. Когда напряжение становится больше, чем силы трения, два блока могут внезапно соскользнуть друг с другом, высвободить энергию волнами и вызвать тряску.

Геологическая служба США оценивает высокую вероятность того, что в ближайшие 30 лет в районе Лос-Анджелеса может произойти землетрясение магнитудой 6,7 или выше.

Новое исследование, опубликованное в среду в журнале Nature, исследовало сейсмическую активность вдоль южного разлома Сан-Андреас за последние 1000 лет. Собирая полевые данные по горным породам вблизи разлома, Хилл и его коллеги обнаружили, что землетрясения происходили примерно каждые 180 лет, плюс-минус 40 лет, и совпадали с высоким уровнем воды в близлежащем древнем озере Кауилья.

«Если предыдущие землетрясения на нем происходили каждые 180 лет, плюс-минус сорок лет, то почему мы сидим 300 лет без землетрясений?» — спросил Хилл. «Это заставило многих ученых ломать голову в течение многих лет. Понимание истории этого разлома и того, что могло вызвать разрывы в прошлом, помогает нам лучше понять, что может произойти в будущем».

Команда создала компьютерную модель, которая имитировала влияние разлитого озера на разлом. Они обнаружили, что высокий уровень воды в озере Кауилья вызвал активность вдоль разлома по двум причинам. Во-первых, вес озерной воды заставил кору под ним прогнуться, разблокировав плиты, и они не так сильно соприкасались. Вода озера также просачивалась в трещины и поры земной коры под ним, увеличивая давление жидкости внутри разлома и еще больше разжимая плиты.

«Думайте об этом сценарии как об игре в аэрохоккей», — сказал Хилл. Без воздуха шайба не может легко скользить по столу, подобно тому, как силы трения удерживают вместе две слипшиеся тектонические плиты. Когда добавляется воздух (или вода из озера), это помогает снять напряжение и позволяет им обоим легче проскользнуть мимо друг друга.

«Корреляция между скоростью напряжения от нагрузки на озеро… и наблюдаемой вероятностью землетрясения поразительна», — написал в электронном письме Гетц Бокельманн, геофизик из Венского университета, который не участвовал в исследовании. «Если это сохранится, то это будет очень важно».

Бокельманн сказал, что после этого исследования, вероятно, возникнут некоторые дебаты, поскольку более ранние исследования в регионе пришли к другим выводам, но он считает этот механизм «вполне правдоподобным». Новое исследование противоречит предыдущим исследованиям, которые показали, что воздействие озера Кауилла не было столь значительным, как обнаружено здесь, и в которых вторичные разломы в Солтон-Си рассматривались как дополнительные факторы, способствующие стрессу.

«Наше исследование показывает, что одного озера было достаточно, чтобы спровоцировать события на южном разломе Сан-Андреас — и крупные события», — сказал Хилл. «Это вполне применимо практически везде, где существует гидрологическая нагрузка, как естественная, так и антропогенная».