Изменения уровня воды под поверхностью Земли, вызванные таянием ледников и осадками, могут быть причиной возникновения небольших, но частых землетрясений в центральных районах Южного Альпа, согласно новому исследованию, проведённому Австралийским национальным университетом (ANU) и опубликованному в журнале Geochemistry, Geophysics, Geosystems.
Учёные обнаружили, что частота микроземлетрясений — небольших землетрясений, которые обычно слишком слабы, чтобы их ощущали люди, — в некоторых частях центральных районов Южного Альпа увеличилась в тёплые периоды весны и лета. Это указывает на сезонный характер явления.
По словам ведущего автора исследования доктора Константиноса Михаилоса, повышение температуры весной и летом приводит к тому, что талая вода от ледников и сезонные снега с высоких точек спускаются с гор и проникают в «высокофрагментированные» горные породы. Это приводит к сезонному повышению уровня грунтовых вод под поверхностью Земли, что может вызвать изменение давления жидкости в верхней коре.
«Наши выводы подчёркивают роль экстремальных осадков и динамики ледников в провоцировании мелких землетрясений и могут помочь учёным лучше понять потенциальные причины сейсмической активности в других альпийских регионах по всему миру», — сказал доктор Михаилос.
Центральные районы Южного Альпа — активный горный массив, содержащий почти все ледники Новой Зеландии — подвержены экстремальным погодным явлениям, включая интенсивные дожди. Доктор Михаилос сказал, что регион может получать более 300 миллиметров осадков всего за три дня.
Доктор Михаилос отметил, что сезонное таяние снега в сочетании с сильными дождями может повысить уровень воды под поверхностью и увеличить давление поровой жидкости в коре, что, в свою очередь, может быть причиной частых микроземлетрясений в регионе.
«Центральные районы Южного Альпа — это тектонически активный регион, расположенный рядом с Альпийским разломом, наиболее значительным источником сейсмической опасности на Южном острове», — сказал доктор Михаилос.
«Мы обнаружили, что некоторые из этих землетрясений на небольшой глубине, происходящие на глубине от трёх до шести километров ниже уровня моря, были более частыми весной и летом. Эти события совпадали с периодами сильных дождей и были наиболее распространены вблизи терминалов ледников, особенно вблизи ледника Мюрчисон».
«Мы обнаружили, что многие из этих землетрясений происходили в течение нескольких часов или суток после крупных осадков в этом районе — закономерность, также зафиксированная в других частях мира, таких как Европейские Альпы».
«Подобно другим частям мира, антропогенное изменение климата привело к сокращению ледников в центральных районах Южного Альпа за последние десятилетия. Эта потеря массы ледников в сочетании с сезонными колебаниями снегонакопления и таяния может перераспределить напряжение в земной коре сверх того, что могли бы вызвать тектонические силы».
Собирая сейсмические данные с помощью массива сейсмометров, работающих в центральных районах Южного Альпа с 2008 года, исследователи обнаружили более 8 000 микроземлетрясений в регионе за период в 11 лет, с 2009 по 2020 год.
Исследователи особенно интересовались изучением сейсмической активности, обнаруженной вблизи четырёх крупных ледников: ледника Мюрчисон, ледника Тасман, ледника Франца-Иосифа и ледника Фокс.
Исследовательская группа планирует посетить центральные районы Южного Альпа в октябре этого года, чтобы развернуть дополнительные сейсмометры и собрать более плотные сейсмические данные для дальнейшего расширения результатов исследования. Также будут установлены датчики осадков и температуры.
Эта новая инфраструктура призвана дополнить существующие местные сейсмометры и расширить возможности учёных по регистрации землетрясений, а также оползней, лавин и камнепадов.
В работе участвовали учёные из ANU в сотрудничестве с исследователями из Новой Зеландии и Швейцарии.
Предоставлено:
Australian National University