Знание-сила, 2009 № 09 (987) - Тун
Землетрясения не всегда происходят в одночасье и сопровождаются громадными жертвами и разрушениями. Иногда они совершаются бесшумно, в течение многих недель, а то и месяцев, не причиняя видимого ущерба. Однако их безобидность обманчива. Даже тихие землетрясения могут порождать губительные цунами, а иногда приводят впоследствии к самым настоящим землетрясениям.
Улитка туристов обманет
Летом 1999 года на западном побережье США и Канады, между Ванкувером и Сиэтлом, наблюдалось мощное землетрясение. Его магнитуда, как подсчитали, равнялась 6,7 — этого хватило бы, чтобы нанести немалый урон обоим городам. О таких подземных ударах помнят десятилетиями — когда на руинах опустошенных улиц давно уже вырастут новые кварталы. Этот же разгул стихии, вопреки его ярости, остался памятен лишь ученым; он не выдал себя даже звяканьем посуды в шкафу. Вся энергия, накопившаяся в недрах земли, распылилась бесшумно, словно унесенная легким ветерком. Да и продолжалось это событие не считаные секунды, когда удар, взрыв, грохот… а много дней подряд, пока все, что было накоплено, не вытекло тихо, как вода из прохудившегося ведра. Даже ученые заметили этот катаклизм только месяц спустя, когда приборы спутниковой навигации показали, что территория площадью 15 тысяч квадратных километров сдвинулась на два сантиметра. Подобный феномен получил название «тихого землетрясения». Впервые его удалось наблюдать в конце 1990-х годов к западу от Японии — там, где Филиппинская плита погружается под Евразийскую.
Открытие такого рода явлений стало возможным именно благодаря системе спутниковой навигации, позволяющей определить с точностью до миллиметров положение любой точки на нашей планете. С начала 1990-х годов геологи используют ее для наблюдения за сейсмически опасными регионами и действующими вулканами. К их удивлению, выяснилось, что приборы фиксировали незначительные перемещения земной коры, которые никак не были связаны ни с землетрясениями, ни с извержениями вулканов. И все же эти незначительные «подвижки» коры выглядели настоящей иллюстрацией сейсмической активности. Они периодически происходили вдоль границ, разделявших литосферные плиты. Внезапно те приходили в движение и столь же неожиданно останавливались. Подчас скорость перемещений достигала нескольких сантиметров в день. Все это напоминало настоящие землетрясения, которые, правда, совершались очень плавно — так, что ни люди, ни приборы не замечали происходившего.
Одно из первых таких землетрясений, зафиксированных учеными, наблюдалось на острове Гавайи в ноябре 2000 года на глазах у тысяч туристов, которые, впрочем, ничего не заметили: ведь его не сопровождали подземные толчки. На первый взгляд здесь вообще ничего не изменилось. Лишь данные приборов подтвердили, что южный склон вулкана Килауэа, полюбоваться которым неизменно стекаются толпы отдыхающих, оказался ближе к морю, чем прежде. Две тысячи кубических километров горных пород подползли к воде так тихо, что никто не определил на глаз их маневр. Даже сейсмографы не заметили мягкую поступь вулкана. Если бы такой дрейф стал результатом настоящего землетрясения, его магнитуда составила бы 5,7.
«Я бы сам не обнаружил это землетрясение, — признавался американский геолог Питер Сервелли, работавший на Гавайских островах, — если бы не сеть высокочувствительных приборов, установленных Геологической службой США для наблюдения за вулканами на острове Гавайи. Они фиксировали любые изменения, происходившие с вулканом Килауэа. Именно благодаря им я заметил, что южный склон вулкана сполз на целых десять сантиметров. В то же время я увидел, что этот дрейф продолжался примерно 36 часов, то есть происходил буквально со скоростью улитки» (подробнее об этом открытии можно прочитать в статье П. Сервелли, опубликованной в июньском номере журнала «В мире науки» за 2004 год).
Однако этот безобидный на первый взгляд дрейф целой горы со временем может привести к чудовищным последствиям. Склон вулкана когда-нибудь так же незаметно подползет к морю настолько близко, что неминуемо рухнет, оторвется от остальной горы, и тогда его падение породит волну-убийцу — цунами. Декабрьские события 2004 года показали, насколько опасной она может быть. В компьютерной модели волна гавайского цунами достигала в высоту даже трехсот метров! На короткое время она накрывала соседний остров Мауи от одного берега до другого, рассекая его на два небольших островка. Впрочем, сам Сервелли признает, что вероятность такого исхода мала. По его расчетам, эти события повторяются на Гавайских островах раз в сотню тысяч лет. Впрочем, некоторые его оппоненты называют цифру десять тысяч лет. Нечто подобное может происходить не только на Гавайях, но и на островах Галапагос в Тихом океане или острове Реюньон в Индийском океане.
Призрак без видимости на цыпочках
За последнее десятилетие геологи зафиксировали еще несколько «тихих землетрясений» и даже разобрались в причинах, порождающих их. Что же заставляет громадные глыбы литосферы бесшумно передвигаться, словно «привстав на цыпочки»?
Обычно, когда одна плита напирает на другую, им не так легко разойтись. Плиты ломаются, как кости, и, содрогаясь, тело города, оказавшегося в очаге катастрофы, грузно падает, встряхиваясь всеми стенами зданий. Во время же тихого землетрясения плиты, намертво сцепившиеся друг с другом, неожиданно выскальзывают из этих стальных объятий, расходятся в стороны, будто борцы, остановленные судьей. Именно это и происходило в США и Канаде с 18 августа по 22 сентября 1999 года. Месяц с лишним здесь длилась катастрофа — так долго, что от ее грозного призрака не осталось даже видимости. Одна плита плавно отодвинулась от другой, даже не поранив ее.
С тех пор американские и канадские сейсмологи каждые 13–15 месяцев регистрируют на северо-западе США и в соседних районах Канады примечательный феномен, получивший название «Episodic Tremor and Slip», а именно эпизодические вибрацию и скольжение. В среднем за пару недель плиты смещаются на три — пять миллиметров (обычная скорость дрейфа литосферной плиты составляет здесь всего около сантиметра в год).
Очевидно, у земной коры гораздо больше возможностей снять накопившиеся в ней напряжения. Если бы не этот периодический «Slip», то в данном районе США чаще случались бы разрушительные землетрясения. Ведь здесь, у побережья Северной Америки, плита Хуан-де-Фука погружается под континент. Так, в начале 2007 года за те две недели (15 января — 2 февраля), что континент скользил, как по льду, участок упершейся в него плиты Хуан-де-Фука шириной добрых две сотни километров плавно опустился на пять сантиметров вглубь. Если бы это произошло в течение нескольких секунд, то наблюдалось бы землетрясение, имеющее магнитуду 6. Наверняка часть зданий и других построек обрушилась бы. Однако событие растянулось на полмесяца, а потому никаких бедствий жители острова Ванкувер, например, не испытали.
Подобные землетрясения могут длиться очень долго. Так, два года назад Кристина Ларсон из Колорадского университета, используя систему спутниковой навигации, наблюдала за
