Северная часть Чили - идеальная природная лаборатория для изучения происхождения землетрясений. Здесь тихоокеанская плита Наска скользит под южноамериканскую континентальную плиту со скоростью около 65 миллиметров в год. Этот процесс, известный как субдукция, создает напряжение между двумя плитами, и поэтому ученые ожидали, что рано или поздно здесь произойдет мегаземлетрясение, подобное последнему в 1877 году. исчерпывающих данных о строении морских недр не существовало, пока сама природа не вмешалась на помощь.
1 апреля 2014 года сегмент зоны субдукции окончательно разорвался к северо-западу от города Икике. Землетрясение с моментной магнитудой 8,1 сняло, по крайней мере, часть накопленных напряжений. Последующие сейсмические измерения у побережья Чили, а также картирование морского дна и наземные данные дали до сих пор уникальное представление об архитектуре границы плиты. «Помимо прочего, это позволяет нам объяснить, почему относительно сильное землетрясение, подобное тому, что произошло в 2014 году, вызвало лишь относительно слабое цунами», - говорит Флориан Петерсен из Центра океанических исследований Гельмгольца GEOMAR в Киле. Он является ведущим автором исследования, которое теперь опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
Уже в декабре 2014 года, всего через восемь месяцев после главного землетрясения, команда Киля развернула 15 сейсмических измерительных приборов, специально разработанных для морских глубин у побережья Чили. «Логистические, а также административные проблемы, связанные с развертыванием этих донных сейсмометров, сложны, а восемь месяцев подготовки - это очень мало. Однако, поскольку исследования имеют решающее значение для лучшего понимания потенциальной опасности края плиты у северного Чили, даже чилийский флот наконец поддержал нас, предоставив свой патрульный катер COMANDANTE TORO», - сообщает руководитель проекта и соавтор доктор Дитрих Ланге из ГЕОМАР.
В конце 2015 года эти донные сейсмометры (OBS) были обнаружены немецким исследовательским судном SONNE. Команда на борту обслужила приборы, считывала данные и снова поместила ОБС на морское дно. Только в ноябре 2016 года американское исследовательское судно MARCUS G. LANGSETH наконец нашло их. «Вместе с данными с суши мы получили набор сейсмических данных региона землетрясений за 24 месяца, в которых мы можем найти сигналы многочисленных афтершоков. Это пока уникально», - объясняет Флориан Петерсен, частью которого является исследование. его докторской диссертации.
Оценка многолетних измерений, в которых также принимали участие коллеги из Universidad de Chile и Oregon State University (США), показала, что неожиданно большое количество афтершоков располагалось между очагом фактического землетрясения и глубоководный желоб.«Но что еще больше нас удивило, так это то, что многие афтершоки были довольно поверхностными. Они произошли в вышележащей южноамериканской континентальной плите, а не вдоль границы наклонной плиты Наска», - говорит Петерсен.
В течение многих циклов землетрясений эти афтершоки могут сильно нарушить и разорвать обращенный к морю край континентальной плиты. Образующиеся зазоры заполняются поровыми флюидами. В результате, заключают авторы, энергия землетрясений может распространяться только вниз, но не в глубоководный желоб у берегов Чили. «Поэтому во время землетрясения 2014 года не было больших внезапных сдвигов морского дна, а цунами, к счастью, было относительно небольшим», - говорит Флориан Петерсен.
По-прежнему остается открытым вопрос, было ли землетрясение в Икике в 2014 году уже ожидаемым крупным землетрясением в регионе или же оно лишь сняло часть стресса, накопленного с 1877 года. «Этот регион остается для нас очень интересным. нынешние результаты были возможны только благодаря тесному сотрудничеству нескольких стран и использованию исследовательских судов из Германии, Чили и США. Это показывает огромные усилия, которые требуются для изучения морских природных опасностей. Однако это очень важно для детальной оценки риска для прибрежных городов на севере Чили, поэтому все были преданы этой задаче», - говорит соавтор, профессор, доктор Хейдрун Копп из GEOMAR.