Překvapivá dynamika smykových trhlin

1. září 2020

Zemětřesení se může chovat jako bumerang a nebývalou rychlostí se vrátit na místo svého vzniku. Vyplývá to z mezinárodní studie, kterou začátkem srpna zveřejnil prestižní časopis Nature Geoscience.

Na nové studii se podíleli odborníci z deseti různých výzkumných institucí včetně Matematicko-fyzikální fakulty UK. Třináctičlenný vědecký tým analyzoval zemětřesení o síle 7,1 stupňů, ke kterému došlo před čtyřmi lety hluboko pod oceánským dnem, v rovníkové části Středoatlantského hřbetu, na tzv. transformním zlomu Romanche.

Autoři zjistili, že smyková trhlina, která vzniká při zemětřesení po náhlém uvolnění zaklesnutých litosférických desek, se nejprve šířila ze zemského pláště do kůry východním směrem, ale poté se nečekaně otočila a pokračovala zpět k západu. Po tomto obratu se trhlina šířila rychlostí asi 5000 m/s, tedy rychleji než příčné seismické vlny. Tento jev (tzv. superstřih) je geologickou obdobou letu nadzvukovou rychlostí.

„Z pohledu vzniku a šíření trhlin na zlomech se daří zemětřesení analyzovat teprve v posledních letech. Proto se nám tyto jevy mohou zdát vzácné, jsou však vysvětlitelné,“ podotýká prof. Jiří Zahradník z Katedry geofyziky MFF UK, který je spoluautorem studie.

Vědeckému týmu, který vedl dr. Stephen Hicks z Imperial College London, se podařilo přinést jeden z vůbec prvních přímých důkazů o výskytu takového typu zemětřesení na Zemi. To díky svému charakteru dostalo přezdívku „bumerang“.

Podkladem pro studii byla data získaná sítí podmořských seismických stanic Ocean Bottom Seismographs (OBS) a doplněná o údaje z globálních seismických sítí. K analýze dat byl využit mj. software ISOLA, který vyvíjí prof. Jiří Zahradník ve spolupráci s prof. Efthimiem Sokosem z univerzity v řeckém Patrasu.

Nové poznatky by mohly sloužit ke zdokonalení systémů včasného varování, a tak do budoucna pomoci zmírnit následky velkých zemětřesení na pevnině. „Zemětřesení na zlomu Romanche upozornilo na jistou slabinu v těchto systémech. Pro dobré varování potřebujeme výpočetní odhad očekávaných silných seismických vln. Pokud detekujeme, že trhlina běží východním směrem, a ona pak změní směr, jako tomu bylo u Romanche, může být výpočetní odhad špatný. Systémy varování se těmito novými poznatky obohatí,“ dodává prof. Zahradník.

Podrobnosti v rozhovoru s prof. Zahradníkem na Matfyz.cz

OPMK, úvodní snímek NOAA/NCEI