Secretul celui mai mare cutremur din Japonia a fost dezvăluit. Factorul care a jucat un rol esențial în amplificarea seismului

Un strat subțire de argilă alunecoasă, aflat la aproape opt kilometri sub nivelul mării, a jucat un rol esențial în amplificarea cutremurului care a lovit Japonia în 2011, provocând zeci de mii de victime și ducând la oprirea centralei nucleare de la Fukushima, arată un nou studiu.

Descoperirea a fost posibilă în urma celui mai adânc foraj științific realizat vreodată în ocean, o performanță consemnată de Guinness World Records, deși cercetătorii spun că recordul a fost secundar față de miza înțelegerii unuia dintre cele mai puternice seisme înregistrate vreodată, scrie  scrie IFLScience .

Cutremurul din 2011, produs sub Oceanul Pacific, a fost al patrulea ca magnitudine de când există instrumente moderne de măsurare. Deși se știe că marile seisme apar atunci când plăcile tectonice se blochează și acumulează tensiune până la o eliberare bruscă, rămâne dificil de explicat de ce unele evenimente sunt mult mai violente decât altele.

Pentru a răspunde acestei întrebări, o echipă internațională de geologi a navigat în 2024 cu nava de foraj Chikyu deasupra șanțului Japoniei, unde placa Pacificului alunecă sub placa tectonică japoneză. Acolo, cercetătorii au extras mostre de rocă direct din zona de contact dintre plăci, la o adâncime record. Deși China susține că nava sa Meng Xiang ar putea fora și mai adânc, această performanță nu a fost încă verificată oficial.

Ruptura s-a produs într-un strat de argilă cu o grosime de doar 25–30 de metri

Analiza mostrelor arată că ruptura s-a produs într-un strat de argilă cu o grosime de doar 25–30 de metri, situat la aproximativ 8.000 de metri sub nivelul mării, sub sute de metri de rocă și sedimente. În mod surprinzător, acest strat fragil a permis o deplasare mult mai mare decât grosimea sa.

„Acest studiu ne ajută să înțelegem de ce cutremurul din 2011 s-a comportat atât de diferit față de ceea ce prevedeau multe dintre modelele noastre”, a declarat profesorul asociat Ron Hackney, de la Universitatea Națională Australiană. În cazul altor mari cutremure, cele mai mari deplasări au avut loc la adâncimi mai mari. De această dată însă, cea mai mare alunecare s-a produs acolo unde contactul dintre plăci era relativ superficial.

Foraje au mai fost realizate în zonă în 2012, dar cercetătorii au concluzionat ulterior că probele obținute nu erau suficiente pentru a explica mecanismele seismului, motiv pentru care a fost lansată o nouă misiune.

Stratul de argilă este format din sedimente depuse pe fundul oceanului începând din Cretacicul târziu și până acum aproximativ 20 de milioane de ani. Aceste sedimente, cu proprietăți fizice diferite față de rocile din jur, au creat o zonă de slăbiciune în care mișcarea tectonică s-a concentrat.

„Această mâlă argiloasă bogată în particule microscopice s-a format extrem de lent, pe parcursul a peste 130 de milioane de ani, pe măsură ce placa Pacificului se deplasa spre vest și era împinsă sub Japonia”, a explicat Hackney. „Pentru că stratul de argilă este prins între roci mult mai dure, el a funcționat ca o linie naturală de ruptură.”

Tensiunea acumulată în această zonă s-a construit timp de secole, permițând eliberarea unei cantități uriașe de energie într-un singur eveniment. Slăbiciunea argilei a redus rezistența la alunecare, amplificând mișcarea odată ce ruptura a început.

„Planul de rupere avea o grosime de doar un centimetru, dar a permis o deplasare de 50 până la 70 de metri de-a lungul faliilor și a ridicat brusc fundul mării cu câțiva metri”, a mai spus Hackney.

La ce ajută descoperirea?

Cercetătorii cred că aceste descoperiri ar putea ajuta la identificarea zonelor în care cutremurele pot deveni deosebit de periculoase. În cazul seismului din 2011, o parte importantă a pagubelor ar fi putut fi evitată, însă autoritățile nu au căzut de acord asupra înălțimii necesare a zidurilor de protecție împotriva tsunamiurilor.

Există indicii că sedimente similare, bogate în argilă, sunt atrase sub placa tectonică din zona Sumatra, ceea ce ar putea sugera un mecanism asemănător în cazul tsunamiului devastator din 2004. Confirmarea acestei ipoteze ar necesita însă foraje directe și analize suplimentare.

O nouă producție documentară urmărește expediția de foraj și eforturile oamenilor de știință de a descifra cauzele unuia dintre cele mai distrugătoare cutremure din istoria modernă.