Csendes földrengések a tudomány számára
A zaj hiánya nem jelenti azt, hogy a földrengés biztonságos. A hallhatatlan földrengések erős remegést vagy pusztító szökőárat valószínűsítenek.
A csendes földrengés okozta óriási földcsuszamlás több száz méter magas pusztító szökőárt okozhat.
2000. november elején a Hawaii Nagy-sziget több mint tíz év alatt átélte a legerősebb földrengést. A Kilauea vulkán déli lejtőjének mintegy 2000 köbkilométere az óceán felé zuhant, és felszabadította az 5,7 nagyságrendű rázkódás energiáját. A csúszda egy része egy olyan terület alatt történt, ahová naponta több ezer látogató érkezett, hogy megcsodálja a sziget egyik leglátványosabb lávafolyását. Amikor azonban a földrengés bekövetkezett, senki sem vette észre. Még szeizmológusok sem.
Hogyan maradhatott észrevétlenül egy ilyen esemény? Furcsa módon úgy tűnik, hogy a rengés nem a földrengések belső jellemzője. A kilaueai "remegés" a nyilvántartásba vett első úgynevezett néma földrengések egyike, egyfajta hatalmas földcsuszamlás, amely még ismeretlen. Soha nem tudtunk volna róla, a rendkívül érzékeny érzékelők hálózata nélkül, amelyet a hawaii vulkánmegfigyelő obszervatórium hozott létre a vulkán aktivitásának elemzésére. 36 óra alatt Kilauea déli szárnya tíz centimétert eltolt: a teknős sebessége földrengéshez vezetett. Egy szokásos földrengés során a hiba ellentétes oldalai néhány másodperc alatt egymás ellen csúsznak, elég gyorsan ahhoz, hogy szeizmikus hullámokat hozzanak létre, amelyek megrázzák a földet, és dübörgésre késztetik.
Az azonban, hogy egy földrengés lassan és zökkenőmentesen zajlik le, még nem jelenti azt, hogy ártalmatlan. A néma kilaueai földrengés a katasztrófa előzménye lehetett. Ha egy ilyen törmeléktömeg elválna a vulkán többi részétől, és sebességet kapna, akkor ez óriási földcsuszamlássá válhat. A tengerbe esve az óriási mennyiségű anyag szökőárakat hozna létre, amelyek veszélyeztetnék a csendes-óceáni partvidék összes tengerparti városát. Egy ilyen katasztrófa fenyegetése sok vulkanikus szigeten lóg a világ minden táján.
Szerencsére a néma földrengések vizsgálata azt mutatja, hogy a hegyoldal szakadásának valószínűsége alacsony, és hogy a Föld hangulatának rögzítése felfedné egy ilyen esemény kezdetét, így megakadályozhatnánk annak pusztító hatásait. Ezenkívül a csendes földcsuszamlások kiváltó körülményeire vonatkozó új adatok lehetővé teszik a hegylejtők összeomlásának megakadályozását célzó stratégiák mérlegelését, de a csendes földrengések nem kizárólag ott fordulnak elő, ahol fennáll a repedés veszélye. Végül e földrengések tanulmányozása segít javítani a mennydörgő társaikra vonatkozó előrejelzéseket.
Gyors és diszkrét siklik
A néma földrengések felfedezése és azok lehetséges kapcsolata a szélsőséges katasztrofális kudarcokkal a más szeizmikus veszélyek kivizsgálására irányuló erőfeszítésekből származik. A földrengések és a romboló vulkánok állandó aggodalomra adnak okot a Csendes-óceán mentén fekvő országokban, ahol a tektonikus lemezek a Föld mélyébe süllyednek, szubdukciós zónákban. Az 1990-es évek eleje óta a geológusok hatalmas GPS-vevők hálózatát telepítették, különösen a vulkánok lejtőin, például Kilauea. Körülbelül harminc műhold jelének vételével ezek a műszerek folyamatosan mérik saját helyzetüket a földgömb felületén, néhány milliméteres pontossággal.
Ezzel a GPS-vevőkészülékkel a geológusok egyrészt a föld burkolatát képező tektonikus lemezek lassú és szüntelen mozgását, másrészt a föld és a vulkánok földrengései által kiváltott viszonylag gyors mozgások megfigyelését várták. . Ezután meglepődve tapasztalták, hogy a műszerek olyan kis mozgásokat is észlelnek, amelyek nem kapcsolódnak semmilyen földrengéshez vagy kitöréshez.
A térképen az ilyen eseményhez kapcsolódó földmozgások ábrája furcsa módon idézi fel a hibamozgás jellegzetes mintázatát. Ebben a helyzetben a hiba egyik oldalán lévő összes GPS-vevő több centiméterrel mozog ugyanabba az irányba. Ha egy vagy több év múlva megtörtént volna, akkor ez a mozgalom nem ért volna meglepetést, és a földrengés csúszásának nevezett lassú, folyamatos folyamatnak tulajdonítottuk volna. Napi több centiméteres sebességgel azonban ez a meghökkentő jelenség sokkal gyorsabb. Viszonylagos rövidsége mellett a néma földrengést megkülönbözteti a szeizmikus földcsuszamlásoktól egy másik jellemző, amelyet megoszt a zajos társaival: ez nem szabályos folyamat, hanem hirtelen kezdődő és befejeződő esemény.
Ez a diszkrét jelenség, ha egy vulkanikus sziget lejtőin játszódik le, katasztrofális eseményhez vezethet. A szokásos földrengések zöme olyan hibák mentén következik be, amelyek „integrált fékekkel” rendelkeznek: a mozgás természetesen leáll, amint a két csúszni próbáló blokk közötti stressz megszűnik. Vulkán esetében a tevékenység folytatódik, mivel a gravitációs erő válik a fő motorgá. A legrosszabb esetben a vulkán hibája fölötti része annyira instabillá válik, hogy a csúszda megkezdése után a gravitáció a hegy teljes oldalát lefelé húzza, amíg szétesik. Az óceán fenekén található törmelékhalomba. A Kilauea-hoz hasonló vulkán lejtői kiszolgáltatottá válnak az ilyen típusú összeomlásnak, amikor az egymást követő kitörések által lerakódott láva gyorsabban duzzad, mintsem erodálódik. A csendes kilaueai földrengés arra utal, hogy a vulkán déli lejtője mozgásban van, és teljesen összeomolhat.
Egyelőre a hiba mentén bekövetkező súrlódás vészfékként működik, de a gravitáció gyakran a múltkor nevetett utoljára. A geológusok régóta megfigyelték az ősi összeomlások nyomait a gigantikus törmelékmezők szonár képein, a különféle vulkanikus szigeteket körülvevő sekély vizekben. Megemlíthetjük például Mallorcát a Földközi-tengeren és a Kanári-szigeteket, az Atlanti-óceánon. Maguk a Hawaii-szigeteken a geológusok több mint 25 összeomlást azonosítottak, amelyekre az elmúlt ötmillió évben került sor - bólintással a geológiai léptékre. Egy tipikus földcsuszamlás esetén az érintett anyag mennyisége ezerszer nagyobb, mint a Szent Helens-hegy 1980-as kitörése során összetört része; ez több, mint elég hatalmas szökőár kiváltásához. A hawaii Lanai-sziget partján például geológusok koralltöredékek halmát fedezték fel 300 méter feletti magasságban. Valószínűleg ezeket a korallokat a cunami hullámai szállították oda, amelyek elérték ezt a hihetetlen magasságot. A ma regisztrált legmagasabb hullámok nem haladják meg a 30 métert.