Ερευνητές που παρακολουθούν την ασταθή κατολίσθηση Barry στην Αλάσκα εντόπισαν μια νέα κατηγορία βραχέων, υψηλής συχνότητας σεισμικών σημάτων που εμφανίζονται εποχικά.
Από το 2020, ερευνητές έχουν εξοπλίσει την κατολίσθηση Barry στο Prince William Sound της Αλάσκας με όργανα που παρακολουθούν συνεχώς τη σεισμική δραστηριότητα στην περιοχή. Στόχος τους είναι να αναγνωρίσουν προειδοποιητικά σημάδια που ενδέχεται να εμφανιστούν πριν συμβεί μια γρήγορη κατάρρευση που μπορεί να προκαλέσει
τσουνάμι.Κατά την ανάλυση των καταγραφών, οι επιστήμονες εντόπισαν έναν προηγουμένως άγνωστο τύπο σεισμικής δραστηριότητας. Τα σήματα δείχνουν υψηλής συχνότητας παλμικά κύματα που σταδιακά γίνονται συχνότεροι από τα τέλη του καλοκαιριού έως τα μέσα του χειμώνα, και στη συνέχεια σταματούν απότομα στα τέλη του χειμώνα ή στις αρχές της άνοιξης.
Σύμφωνα με μια μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Seismological Research Letters, η Gabrielle Davy από το Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Φέρμπανκς και οι συνάδελφοί της προτείνουν ότι αυτά τα σήματα δημιουργούνται από το πάγωμα και το λιώσιμο του νερού μέσα σε μικροσκοπικές ρωγμές στα βράχια κάτω από τον κοντινό παγετώνα Cascade.
Το έργο τους αντιπροσωπεύει την πρώτη λεπτομερή διερεύνηση αυτών των βραχέων, παρορμητικών γεγονότων στην περιοχή της κατολίσθησης. Αν και τα σήματα δεν συνδέονται με την πραγματική κίνηση της πλαγιάς, οι ερευνητές εξηγούν ότι ενδέχεται να αποκαλύπτουν αλλαγές στις ευρύτερες υδραυλικές συνθήκες πίσω από την κατολίσθηση. Αλλαγές σε αυτό το υπόγειο περιβάλλον θα μπορούσαν να επηρεάσουν το πότε η πλαγιά γίνεται ασταθής.
Οι ερευνητές εγκατέστησαν κάμερες με χρονοσήμανση GPS πάνω από τον παγετώνα Barry το 2020. Οι εγγραφές χρονικής υστέρησης (time-lapse) από τις κάμερες βοήθησαν στη σύνδεση των σεισμικών σημάτων με την πραγματική κίνηση στον παγετώνα και την πλαγιά της κατολίσθησης Barry Arm. Φωτογραφία: Gabrielle Davy
Κατανοώντας τον κίνδυνο στο Barry Arm
Η αναγνώριση σεισμικών προειδοποιητικών σημαδιών για μια πιθανή κατολίσθηση στο Barry Arm έχει καταστεί κρίσιμη επιστημονική προτεραιότητα. Το έδαφος είναι ιδιαίτερα ευάλωτο επειδή η πλαγιά είναι απότομη και βρίσκεται πάνω σε αδύναμο, κατακερματισμένο βραχώδες υπόβαθρο. Η σταθερότητά του έχει επίσης μειωθεί λόγω της απώλειας στήριξης από τον Παγετώνα Barry, ο οποίος έχει υποχωρήσει σημαντικά τα τελευταία εκατό χρόνια.
«Αυτό που καθιστά την κατολίσθηση Barry ιδιαίτερα ανησυχητική είναι το μέγεθός της», εξήγησε η Davy. «Πρόκειται για μια μεγάλη, αργά κινούμενη μάζα—της τάξης των περίπου 500 εκατομμυρίων κυβικών μέτρων—που σέρνεται εδώ και δεκαετίες».
«Εάν συνέβαινε μια ταχεία κατάρρευση, το υλικό θα έπεφτε κατευθείαν στο φιόρδ, και αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει ένα τσουνάμι με δυνητικά μεγάλα ύψη κυμάτων», πρόσθεσε.
Το Barry Arm δέχεται επισκέπτες με καγιάκ και κρουαζιερόπλοια, και κοντινές κοινότητες όπως το Whittier θα μπορούσαν να επηρεαστούν, οπότε η κατανόηση του κινδύνου είναι σημαντική τόσο από επιστημονική όσο και από άποψη δημόσιας ασφάλειας.
Λόγω αυτών των ανησυχιών, οι επιστήμονες άρχισαν να εγκαθιστούν εκτεταμένο εξοπλισμό παρακολούθησης στην περιοχή το 2020. Η μελέτη στο Seismological Research Letters από τη Davy και την ομάδα της είναι μεταξύ των πρώτων προσπαθειών ανάλυσης του μεγάλου όγκου σεισμικών δεδομένων που συλλέχθηκαν από αυτά τα όργανα.
Οι ερευνητές ανέλαβαν το τεράστιο έργο να αναλύσουν χειροκίνητα δεδομένα σεισμικών κυματομορφών (seismic waveform data) ενός ολόκληρου έτους για τη μελέτη τους, αναζητώντας τυχόν σήματα που θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα στην πρόβλεψη του πότε και πού μπορεί να συμβεί μια κατολίσθηση.
Η μη αυτόματη επιθεώρηση του συνόλου δεδομένων επέτρεψε στην Davy και τους συναδέλφους της να κατανοήσουν το ποικίλο σύνολο σημάτων που συλλέχθηκαν, τα οποία μπορεί να προκληθούν από κίνηση πλαγιάς, συχνούς σεισμούς, κίνηση παγετώνων, καθώς και από άλλου είδους «θορύβους» του περιβάλλοντος.
«Χρειάστηκε να οικοδομήσουμε μια σαφή βασική κατανόηση των τύπων σημάτων που εμφανίζονται συνήθως στην περιοχή, έτσι ώστε τυχόν ασυνήθιστα ή προηγουμένως άγνωστα σήματα να ξεχωρίζουν. Ξοδεύοντας χρόνο με τα ακατέργαστα δεδομένα, εκπαιδεύεις το μάτι σου να αναγνωρίζει πώς μοιάζει το ‘φυσιολογικό'” πριν αναπτύξεις εργαλεία ταξινόμησης και αλγόριθμους ανίχνευσης», εξήγησε η Davy.
Μόλις οι ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο να αναγνωρίσουν αυτά τα ασυνήθιστα βραχέα-παρορμητικά γεγονότα στις σεισμικές καταγραφές, χρησιμοποίησαν δεδομένα καιρού και βροχόπτωσης, καθώς και δεδομένα επίγειου ραντάρ για να μετρήσουν αλλαγές στην παραμόρφωση της πλαγιάς, ώστε να αναλύσουν το μοτίβο και τη θέση των γεγονότων.
Τα χαρακτηριστικά, οι τοποθεσίες και η ισχυρή χρονική μοντελοποίηση των σημάτων υπέδειξαν μια πηγή μικρών, εύθραυστων γεγονότων που συμβαίνουν εποχικά όταν το νερό παγώνει και λιώνει μέσα στις ρωγμές των βράχων.
«Παρόμοια σεισμικά σήματα έχουν τεκμηριωθεί και σε άλλα περιβάλλοντα, αν και δεν αναφέρονται ευρέως», δήλωσε η Davy, αναφέροντας μια πρόσφατη μελέτη από τη Νορβηγία που βρήκε συγκρίσιμα γεγονότα κοντά σε μια ασταθή βραχώδη πλαγιά, η οποία «υπέδειξε ότι τα σήματά τους μπορεί να συνδέονται με διεργασίες κύκλου ψύξης-απόψυξης που δρουν σε ρωγμές μέσα στο βράχο».
Μία απ’ τους συγγραφείς, η Ezgi Karasözen δήλωσε ότι το Κέντρο Σεισμών της Αλάσκας διαθέτει πλέον ένα περιφερειακό σύστημα ανίχνευσης κατολισθήσεων σε φάση δοκιμής στην κατολίσθηση Barry, «το οποίο θα μας ειδοποιεί για τυχόν αστοχίες της πλαγιάς σε αυτήν την περιοχή».
«Καθώς η έρευνα στη σεισμολογία κατολισθήσεων αυξάνεται, υπάρχει αυξανόμενη αναγνώριση ότι η προδρομική σεισμική δραστηριότητα—όταν όντως συμβαίνει—μπορεί να αποτελέσει σημαντική πηγή έγκαιρης προειδοποίησης», δήλωσε η Karasözen. «Αυτό ενισχύει την ανάγκη για ευρύτερες έρευνες όχι μόνο στο Barry Arm, αλλά και σε άλλες περιοχές της νότιας Αλάσκας όπου υπάρχουν παρόμοιοι κίνδυνοι».
Από το enikos
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου