Dwa trzęsienia ziemi w pobliżu Antarktydy ujawniły aktywność starożytnego uskoku
- W 2025 roku w rejonie cieśniny Drake’a wystąpiły trzęsienia ziemi o magnitudach 7,5 i 7,6, których epicentra dzieliło 15 km
- Badacze powiązali wstrząsy ze starożytną strefą uskoku, w której nadal koncentrują się deformacje
- Odkrycie pozwala lepiej zrozumieć zagrożenie sejsmiczne, ale nie oznacza, że wszystkie stare uskoki są niebezpieczne ani że można przewidzieć następny wstrząs
Dwa silne wstrząsy w rejonie cieśniny Drake’a
W rejonie cieśniny Drake’a, między Ameryką Południową a Antarktydą, w 2025 roku wystąpiły dwa potężne trzęsienia ziemi o magnitudach 7,5 i 7,6. Ich epicentra dzieliło zaledwie 15 kilometrów, a między zdarzeniami upłynęło 49 dni. Międzynarodowy zespół badaczy ustalił, że wstrząsy wystąpiły na obszarze dawnej struktury tektonicznej, którą wcześniej uważano za nieaktywną. Oznacza to, że silne trzęsienia ziemi mogą być związane nie tylko ze współczesnymi granicami płyt tektonicznych.
Wyniki opublikowano 30 października 2026 roku w czasopiśmie Communications Earth & Environment. Badaniami kierował Emanuele Lodolo z Włoskiego Narodowego Instytutu Oceanografii i Geofizyki Eksperymentalnej. Autorzy przeanalizowali oba trzęsienia ziemi i porównali położenie ich epicentrów z podmorską strukturą geologiczną. Zbieżność wskazuje na dawny uskok transformacyjny: powstał on w odmiennych warunkach tektonicznych, ale, jak wynika z badań, deformacje nadal koncentrują się w tej strefie.
Główny wniosek dotyczy poglądu, że ustanie ruchu płyty oznacza również ostateczną utratę aktywności jej dawnych uskoków. Badanie pokazuje bardziej złożony obraz: struktura może przestać być granicą przemieszczających się płyt, ale zachować słabość mechaniczną. W określonych warunkach słabość ta ponownie nabiera znaczenia dla gromadzenia się i uwalniania naprężeń. Autorzy nie twierdzą, że każdy dawny uskok musi wywołać trzęsienie ziemi; chodzi o możliwość, którą należy brać pod uwagę.
Jak dawna struktura zachowała się w skorupie ziemskiej
Powierzchnia Ziemi jest podzielona na płyty tektoniczne, które powoli przemieszczają się po płaszczu. Na ich granicach w skałach gromadzą się naprężenia, które od czasu do czasu uwalniają się w postaci trzęsień ziemi, dlatego obszary te uważa się za główne strefy aktywności sejsmicznej. Jednak obecna mapa płyt nie odzwierciedla całej historii geologicznej. Przez miliony lat jedne płyty wsuwały się pod inne w procesie subdukcji, a inne stawały się częścią większych systemów tektonicznych, pozostawiając po sobie ślady strukturalne.
Jedna z takich struktur jest związana ze starożytną płytą Phoenix, której pozostałości znajdują się w rejonie Półwyspu Antarktycznego. Badacze odkryli, że epicentra trzęsień ziemi pokrywały się z położeniem dawnego uskoku transformacyjnego. Podobne uskoki powstają tam, gdzie fragmenty skorupy oceanicznej poruszają się w różnych kierunkach i przesuwają względem siebie. Gdy taki ruch ustaje, pozostają po nim oceaniczne strefy spękań. Tradycyjnie uważano je za nieaktywne tektonicznie, ale nowe badanie podważa prostotę tej klasyfikacji.
Aby odtworzyć budowę tego obszaru, zespół połączył dane sejsmiczne z informacjami geofizycznymi o dnie morskim. Naukowcy wykorzystali w szczególności profile refleksji sejsmicznej: fale wnikają w głąb, odbijają się od warstw geologicznych i wracają, umożliwiając badanie struktur pod powierzchnią. Dzięki temu można było zestawić trzęsienia ziemi z cechami dawnej strefy uskokowej. Uzyskane dane wskazują, że deformacje wciąż zachodzą właśnie tam, choć sama struktura powstała w przeszłości i nie była uznawana za aktywną granicę płyt.
Dlaczego stary uskok może ponownie koncentrować naprężenia
Badacze wskazują dwa czynniki, które mogą wyjaśniać ponowne znaczenie starego uskoku. Pierwszym jest jego odziedziczona geometria: cechy kształtu struktury mogą powodować gromadzenie się naprężeń w określonych miejscach. Drugim jest współczesne oddziaływanie płyty Scotia z płytą Antarktyczną. Przenoszone przez nie siły mogą wpływać także na bardziej odległe obszary. W ten sposób starożytne pęknięcie, które powstało w innych warunkach, zostaje włączone w obecny system naprężeń, mimo że nie jest aktywną granicą płyt.
Autorzy znaleźli również dowody na to, że materiały wulkaniczne mogą przenikać do skał wzdłuż osłabionych struktur. Uważają ponadto, że starożytne pęknięcie działa obecnie jak rozległa strefa ścinania w tej części płyty Phoenix, która nadal powoli pogrąża się pod Szetlandami Południowymi. Wnioski te opisują możliwą rolę starej struktury we współczesnych ruchach skorupy ziemskiej. Nie oznaczają jednak, że badanie ustaliło wszystkie szczegóły zachodzących procesów ani określiło dokładny termin przyszłych trzęsień ziemi.
Ważnym wnioskiem z badań jest koncepcja geologicznej „pamięci” skorupy ziemskiej. Zmiana układu tektonicznego nie powoduje automatycznego zniknięcia wcześniej powstałych uskoków i stref osłabienia. Mogą one wpływać na rozkład deformacji także po ustaniu pierwotnego ruchu. W rejonie Cieśniny Drake’a koncepcja ta pomaga wyjaśnić związek silnych wstrząsów ze starożytną strefą. Sam wiek szczeliny nie wskazuje jednak, czy zostanie ona ponownie uaktywniona — znaczenie mają obecne naprężenia, orientacja i właściwości mechaniczne struktury.
Jak odkrycie zmienia ocenę zagrożenia sejsmicznego
Modele zagrożenia sejsmicznego zwykle poświęcają szczególną uwagę aktywnym granicom płyt, ponieważ często dochodzi tam do silnych trzęsień ziemi. Zdarzenia mogą jednak występować także wewnątrz płyty — takie wstrząsy nazywa się wewnątrzpłytowymi. Badania w rejonie Cieśniny Drake’a pokazują, że starożytna oceaniczna strefa uskokowa może uczestniczyć w silnych trzęsieniach ziemi, nawet jeśli nie stanowi już aktywnej granicy między płytami. Dlatego w analizie ryzyka sejsmicznego ważne jest, by nie ograniczać się wyłącznie do współczesnych granic płyt.
Praktyczne znaczenie wyniku polega na konieczności dokładniejszego uwzględniania geologicznego dziedzictwa skorupy oceanicznej przy ocenie, gdzie może gromadzić się i uwalniać energia sejsmiczna. Badanie nie uznaje jednak wszystkich starych szczelin za niebezpieczne. Możliwość ich ponownej aktywności zależy od wielu czynników, w tym obecnego stanu naprężeń, orientacji uskoku i właściwości skał. Wyniki poszerzają wiedzę o możliwym rozmieszczeniu źródeł sejsmicznych, ale nie uzasadniają przenoszenia wniosków dotyczących konkretnego obszaru na dowolną starożytną strukturę.
Praca nie pozwala również określić, kiedy dojdzie do kolejnego trzęsienia ziemi w rejonie Cieśniny Drake’a. Autorzy podkreślają, że reaktywacja zależy od obecnych naprężeń i cech konkretnej struktury, nie przedstawiają więc prognozy czasowej. Nie wiadomo też, jak szeroko podobny mechanizm występuje w innych regionach: przedstawione dane dotyczą badanego obszaru w pobliżu Antarktydy. Wiarygodny wniosek ogólny jest skromniejszy, ale ważny: tektoniczna przeszłość może nadal wpływać na zachowanie skorupy nawet po zaniku dawnej granicy płyt.
Źródło: UNIAN
