Тектоническая плита у побережья Северной Америки раскалывается: учёные впервые увидели распад зоны субдукции в Каскадии

Под океанским дном у побережья острова Ванкувер плита Хуан-де-Фука медленно погружается под Северо-Американскую плиту — и в процессе разламывается на фрагменты. Это похоже на поезд, который не сходит с рельсов сразу, а вылетает из колеи по одному вагону

Учёные впервые получили чёткое изображение того, как зона субдукции (место, где одна тектоническая плита уходит под другую) буквально разваливается на части. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Данные собраны во время эксперимента CASIE21 (Cascadia Seismic Imaging Experiment) в 2021 году с борта научного судна «Маркус Г. Лангсет». Команда во главе с учёным Ламонт-Доэрти Сузанн Карботт отправляла звуковые волны в морское дно и улавливала их эхо с помощью 15-километровой цепочки подводных датчиков.

Результат: высокодетализированные изображения разломов и трещин глубоко под океанским дном.

Поезд, который сходит с рельсов

«Запустить зону субдукции — всё равно что толкать поезд в гору, — объясняет Брэндон Шак, доцент Университета Луизианы, ведущий автор исследования. — Это требует огромных усилий. Но как только поезд покатился, он мчится под гору, и остановить его невозможно. Чтобы он остановился, нужно нечто драматическое — по сути, крушение поезда».

В регионе Каскадия плита Хуан-де-Фука и плита Исследователя медленно скользят под Северо-Американскую плиту. Учёные увидели, что плита не просто тонет — она активно разрывается. Вместо того чтобы отключиться вся сразу, она распадается на куски, создавая более мелкие микроплиты и новые границы. «Это не одно большое крушение поезда, — говорит Шак. — Это как если бы поезд сходил с рельсов медленно, один вагон за другим».

Гигантский разлом и тихие разрывы

Исследователи обнаружили несколько крупных разрывов, проходящих через плиту Хуан-де-Фука. В одном из них плита опустилась примерно на пять километров. «Эта плита ещё не оторвалась на 100 процентов, но уже близка к этому», — поясняет Шак.

Данные о землетрясениях подтверждают картину. Вдоль 75-километрового разрыва одни участки продолжают продуцировать подземные толчки, а другие необычно тихи. «Как только кусок полностью отламывается, он перестаёт производить землетрясения, потому что породы больше не цепляются друг за друга», — объясняет учёный. Тихие промежутки означают, что части плиты уже отделились, и разрыв постепенно расширяется.

Что это значит для древней геологии и будущих землетрясений

Поэтапный распад помогает объяснить загадочные особенности, встречающиеся в других частях света. У побережья Баха Калифорния обнаружены остатки древней плиты Фараллон в виде ископаемых микроплит. Исследователи давно подозревали, что эти фрагменты связаны с умирающими зонами субдукции, но точный процесс оставался неясным. Новые наблюдения из Каскадии подсказывают: эти древние плиты, скорее всего, разрушались таким же постепенным способом.

Учёные сейчас выясняют, как вновь обнаруженные разрывы могут повлиять на будущие землетрясения. Может ли крупное сотрясение перейти через эти разрывы? Изменят ли трещины то, как сейсмическая энергия распространяется?

Пока что находки не меняют общей оценки риска в регионе Каскадия. Он по-прежнему способен производить очень сильные землетрясения и цунами. Но включение этих новых деталей в модели улучшит понимание сейсмических угроз на Тихоокеанском Северо-Западе.

Вопрос в том, как долго этот процесс будет продолжаться и когда именно оторвавшийся кусок плиты перестанет цепляться за соседей, чтобы произвести последнее землетрясение. И сколько человеческих поколений успеет смениться на поверхности, пока под ними, на глубине многих километров, поезд будет сходить с рельсов по одному вагону.