Wcześniej utajnione dane spółek naftowych ujawniają główny aktywny system uskoków pod metropolią Los Angeles, który najprawdopodobniej spowodował trzęsienie ziemi o magnitudzie 5.9 w Whittier Narrows w 1987 r., stwierdzili naukowcy w czwartek.
Ten zakopany uskok może być zdolny do większych i nawet bardziej niszczących trzęsień ziemi niż trzęsienie Northridge w 1994 r., zgodnie z badaniami, opublikowanymi dzisiaj w Science.
Odkrycie to jest najnowszym z serii ostatnich ustaleń dotyczących regionalnych zagrożeń sejsmicznych, które skłoniły niektórych ekspertów do zastanowienia się, czy standardy bezpieczeństwa inżynierii sejsmicznej i kodeksy budowlane w południowej Kalifornii powinny zostać wzmocnione.
Nowo odnaleziony uskok „jest wyraźnie źródłem poważnych trzęsień ziemi i prawdopodobnie może spowodować wiele szkód w rejonie L.A.”, powiedział geofizyk z Uniwersytetu Harvarda John H. Shaw, który przeprowadził badania wraz z Peterem M. Shearerem ze Scripps Institution of Oceanography w La Jolla. „Ten system uskoków nie był brany pod uwagę w poprzednich ocenach zagrożenia.”
Nazwany uskokiem Puente Hills, nowo odkryty uskok biegnie w trzech szerokich segmentach przez prawie 25 mil pod centrum Los Angeles, przez Santa Fe Springs i do Coyote Hills w północnej części Orange County. Aktywna strefa uskokowa obejmuje kilkaset mil kwadratowych gęsto zasiedlonych obszarów miejskich.
Niewidoczny z powierzchni, jest to system uskoków o ślepym ciągu, ukryty głęboko w połamanych naczyniach skorupy ziemskiej. Jest on bardzo podobny do uskoku, który spowodował trzęsienie ziemi o magnitudzie 6,7 w Northridge, w którym zginęło 57 osób, 20 000 zostało bez dachu nad głową, a szkody wyniosły 40 miliardów dolarów.
Może wywołać trzęsienie ziemi o sile 7,0
W najbardziej ekstremalnych okolicznościach uskok Puente Hills może generować trzęsienia ziemi o sile nawet 7,0 stopnia. Jego niszczycielska energia zostałaby prawdopodobnie skierowana w silnie zaludnione obszary metropolitalne.
Naukowcy od dawna zastanawiali się nad możliwością, że główne uskoki wywołujące trzęsienia ziemi są ukryte pod miastem. Nowe badania po raz pierwszy skonkretyzowały ich obawy, dając bezpośredni obraz aktywnego uskoku ukrytego pod asfaltem i stalą miejskiego Los Angeles, jak twierdzą czołowe autorytety w dziedzinie geologii tego regionu.
Nawet to odkrycie nie zwiększa poważnie ogólnego ryzyka trzęsienia ziemi w regionie Los Angeles, ponieważ energia tektoniczna – i związane z nią ryzyko poważnych trzęsień ziemi – gromadzi się w basenie w stosunkowo stałym tempie.
„Znalezienie nowego uskoku nie oznacza, że ogólne zagrożenie uległo zmianie, ale że wiemy więcej o tym, gdzie może wystąpić trzęsienie ziemi i jak duże może być” – powiedział sejsmolog z U.S. Geological Survey David Ward. „To daje nam znacznie jaśniejszy obraz tego, co jest tam na dole.”
Jak cała południowa Kalifornia, basen Los Angeles jest złapany w imadło, ściskany w tempie około ćwierć cala rocznie przez miażdżące działanie dwóch ogromnych płyt tektonicznych – Pacyfiku i Ameryki Północnej – przyciśniętych do siebie.
Większość tej energii jest uwalniana w rzadkim, ale wybuchowym ruchu trzęsienia ziemi, w którym poślizg skał wzdłuż linii uskoku może przyspieszyć w jednej chwili z kilku ułamków cala rocznie do 5000 mil na godzinę. W zeszłym roku południowa Kalifornia doświadczyła ponad 11 700 trzęsień ziemi o mierzalnej sile.
Aby stworzyć mapę uskoku Puente Hills, naukowcy z Harvardu i Scripps przeanalizowali dane sejsmiczne zebrane podczas wiercenia setek komercyjnych szybów naftowych w L.A. Basin, do których naukowcy uzyskali niedawno dostęp.
W sumie w ciągu ostatnich 50 lat w basenie wykonano około 40 000 odwiertów, aby wydobyć ropę i gaz uwięzione w skomplikowanych fałdach i uskokach regionu, ale tylko ułamek informacji zebranych przez geologów z firm naftowych został upubliczniony. „To zwykle są tajne dane” – powiedział Shaw. „Ich zebranie było tak kosztowne. Do pewnego stopnia pozostają one tajemnicą.”
Składając dostępne dane branżowe, które mierzyły, jak fale dźwiękowe przechodzą przez skały, naukowcy stworzyli obraz systemu uskoków w taki sam sposób, w jaki lekarze wykonują sonogram nienarodzonego dziecka.
Thomas Henyey, dyrektor Centrum Trzęsień Ziemi w Południowej Kalifornii, poparł wnioski naukowców: Udało im się wskazać nieznany wcześniej uskok, powiązać go z trzęsieniem Whittier Narrows i odwzorować go z niezwykłą wyrazistością.
Trzęsienie Whittier Narrows, które objęło około jednej dziesiątej systemu uskoków, zabiło osiem osób, zraniło 200 i spowodowało szkody w wysokości 354 milionów dolarów w obszarach Pasadena, Alhambra, San Gabriel i Whittier. Do tej pory wielu badaczy obwiniało o wstrząs z 1 października 1987 r. na wschód od centrum miasta system Elysian Park, który biegnie przez 11 mil przez miasto.
„Przedtem istniało poczucie, że jest tam jakiś uskok, ale nie mogliśmy go zobaczyć” – powiedział Henyey. „Powierzchnia uskoku przecina zakopane skały jak kartka papieru, z najwyższą krawędzią nachyloną na zachód i najgłębszą na wschód. Jego najwyższy punkt znajduje się 1,8 mili pod stadionem Dodgera i wieżowcami Bunker Hill w centrum miasta, powiedzieli eksperci. Jego najniższy znany punkt znajduje się na głębokości ponad 9 mil, na północ od Whittier.
Samodzielnie, każdy z trzech segmentów uskoku może wywołać trzęsienie ziemi o magnitudzie 6.0-6.5, powiedział Shaw, ale jeśli wszystkie trzy pękłyby jednocześnie, mogłyby wywołać wstrząs o sile 7.0.
Zbrojeni w nowe dane dotyczące uskoku, Shearer i Shaw byli w stanie zlokalizować główny wstrząs trzęsienia Whittier Narrows.
„Wygląda na to, że udało im się zamknąć 12-letnią historię, która dotyczy tego, który uskok spowodował trzęsienie ziemi w Whittier Narrows”, powiedział sejsmolog z Caltech, Kerry Sieh, współautor wraz z Simonem LeVayem nowej książki o trzęsieniach ziemi, zatytułowanej „The Earth in Turmoil”.”Thomas H. Heaton, profesor sejsmologii inżynieryjnej z Caltech, powiedział, że odkrycie głównego uskoku bezpośrednio pod Los Angeles powinno zaostrzyć obawy o bezpieczeństwo wielu starszych betonowych konstrukcji szkieletowych i nowszych, elastycznych, stalowych budynków wysokościowych w tym regionie.
„Kiedy dochodzi do silnych wstrząsów, widzimy bardzo poważne uszkodzenia i możliwość zawalenia się budynków”, powiedział Heaton. „Ten konkretny raport potwierdza, że tego typu ruchy gruntu są możliwe do wykonania bezpośrednio pod miastem.”
Badacze wciąż walczą o opanowanie księgowości tektoniki płyt, aby dowiedzieć się, jak trzęsienia ziemi, poślizgi uskoków i energia sejsmiczna równoważą się w basenie Los Angeles.
Wiele z najbardziej znanych uskoków może już nigdy nie pęknąć, podczas gdy niektóre potencjalnie niszczycielskie uskoki nadal wymykają się wykryciu, ponieważ nie pozostawiają śladów na powierzchni.
Geolog z USC James F. Dolan nazwał najnowsze odkrycie „imponującym osiągnięciem.”
„To niewiarygodnie ważne, abyśmy wiedzieli, gdzie znajdują się te aktywne struktury, ponieważ to właśnie one produkują przyszłe trzęsienia ziemi” – powiedział Dolan.