Όταν ο καταστροφικός σεισμός των 9,0 Ρίχτερ έπληξε την Ιαπωνία στις 11 Μαρτίου 2011, δεν προκάλεσε μόνο ισχυρές δονήσεις, τσουνάμι και τεράστιες καταστροφές. Προκάλεσε και μια μόνιμη – αν και ανεπαίσθητη – μετατόπιση του εδάφους.
Περίπου 15 λεπτά μετά την έναρξη του σεισμού, στις 2:46 μ.μ. τοπική ώρα, σχεδόν ολόκληρη η χώρα μετακινήθηκε προς τα ανατολικά, όπως έδειξαν οι μετρήσεις από σταθμούς GPS.
Η μετατόπιση ήταν μικρή, της τάξης των 5 έως 6 χιλιοστών, αλλά μόνιμη. Εκείνη την περίοδο, το φαινόμενο πέρασε σε μεγάλο βαθμό απαρατήρητο ή θεωρήθηκε πιθανό σφάλμα στα δεδομένα. Η γεωφυσικός του Πανεπιστημίου του Σικάγου, Sunyoung Park, ωστόσο, εντόπισε στα καταγεγραμμένα σήματα κάτι που, όπως αποδείχθηκε, είχε πραγματική γεωφυσική σημασία.
Μέχρι τότε, μια τέτοια μετατόπιση του εδάφους θεωρούνταν ένα «εξαιρετικό» αλλά όχι τεκμηριωμένο σεισμικό φαινόμενο.
«Το ασυνήθιστο σε αυτή την περίπτωση ήταν ότι ουσιαστικά ολόκληρη η Ιαπωνία κινήθηκε σχεδόν ομοιόμορφα την ίδια στιγμή», δήλωσε η Park, η οποία ηγήθηκε της έρευνας, σύμφωνα με το CNN.
Όπως εξήγησε, η κίνηση επηρέασε την ηπειρωτική Ιαπωνία από το Χοκάιντο έως το Κιούσου, καλύπτοντας μια περιοχή μήκους περίπου 1.800 μιλίων. Δεν συνέπεσε χρονικά με τον κύριο σεισμό, ενώ σημειώθηκε πριν από τους ισχυρότερους μετασεισμούς.
Τα σεισμικά κύματα έφτασαν μέχρι τον πυρήνα της Γης
Ύστερα από πολυετή ανάλυση δεδομένων GPS και σεισμικών καταγραφών, η Park και οι συνεργάτες της κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα κύματα του σεισμού ταξίδεψαν μέχρι τον πυρήνα της Γης και στη συνέχεια ανακλάστηκαν προς τον φλοιό, προκαλώντας μετακίνηση σε τέσσερις μεγάλες τεκτονικές πλάκες.
Οι σεισμολόγοι γνώριζαν ότι τα κύματα από πολύ ισχυρούς σεισμούς μπορούν να διασχίσουν τον πλανήτη και να ανακλαστούν στον εξωτερικό πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από υγρό μέταλλο. Μέχρι σήμερα, όμως, θεωρούσαν ότι η ενέργεια αυτή εξασθενούσε σημαντικά πριν επιστρέψει στον γήινο φλοιό.
«Ένα τέτοιο κύμα, που κατεβαίνει τόσο βαθιά και στη συνέχεια προκαλεί ένα νέο είδος γεγονότος, είναι κάτι καινούργιο. Και το συγκεκριμένο φαινόμενο είναι ιδιαίτερα ασυνήθιστο, λόγω και της τεράστιας έκτασης που κάλυψε», ανέφερε η Park.
Οι σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν έντονες μετακινήσεις του εδάφους, δημιουργώντας ρωγμές και μετατοπίζοντας μεγάλες εκτάσεις κατά αρκετά εκατοστά. Συνήθως, όμως, αυτές οι αλλαγές περιορίζονται σε περιοχές κοντά στο επίκεντρο ή στο ρήγμα. Στην περίπτωση της Ιαπωνίας, η μετατόπιση που εντόπισαν οι ερευνητές αφορούσε σχεδόν ολόκληρη τη χώρα.
Ο Γκόραν Έκστρομ, γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια, εξήγησε ότι η απότομη μετακίνηση κατά τον σεισμό του 2011 ήταν αυτή που προκάλεσε τόσο τη δόνηση όσο και το τσουνάμι, ενώ μετατόπισε ολόκληρο το νησί Χονσού προς τα ανατολικά κατά περίπου 20 εκατοστά.
Η μετατόπιση που κατέγραψαν η Park και οι συνεργάτες της ήταν πολύ μικρότερη. Ωστόσο, θεωρείται εξαιρετικά σημαντική επειδή εκδηλώθηκε σε τόσο μεγάλη γεωγραφική έκταση, καθιστώντας την τη μεγαλύτερη τέτοιου είδους μετατόπιση που έχει καταγραφεί ποτέ. Σύμφωνα με τους ερευνητές, απελευθέρωσε ενέργεια αντίστοιχη με σεισμό μεγέθους 7,5 Ρίχτερ.
Ένας νέος σεισμικός κίνδυνος
Ο σεισμός της 11ης Μαρτίου 2011, που σημειώθηκε 372 χιλιόμετρα βορειοανατολικά του Τόκιο, ήταν ο ισχυρότερος που έχει πλήξει ποτέ την Ιαπωνία. Προκάλεσε τεράστιο τσουνάμι, την πυρηνική κρίση στη Φουκουσίμα και τον θάνατο περίπου 20.000 ανθρώπων.
Η Park υποστηρίζει ότι οι αρμόδιες αρχές και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής θα πρέπει να λάβουν υπόψη αυτή τη μέχρι σήμερα άγνωστη πηγή σεισμικού κινδύνου.
Ένα φαινόμενο για το οποίο μπορεί να υπάρξει προειδοποίηση
Σε αντίθεση με τους μετασεισμούς, οι οποίοι δεν μπορούν να προβλεφθούν με ακρίβεια, η διαδρομή ενός τέτοιου σεισμικού κύματος μέχρι τον πυρήνα της Γης και πίσω – περίπου 3.600 μίλια – διαρκεί γύρω στα 15 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι, θεωρητικά, θα μπορούσε να υπάρξει προειδοποίηση και χρόνος προετοιμασίας.
Ωστόσο, επειδή η ενέργεια του φαινομένου κατανέμεται σε πολύ μεγάλη έκταση, η δόνηση γίνεται αισθητή με μικρότερη ένταση και προκαλεί λιγότερες ζημιές σε σχέση με έναν τυπικό σεισμό 7,5 Ρίχτερ, του οποίου η ενέργεια συγκεντρώνεται σε πιο περιορισμένη περιοχή.
«Ακόμη και αν υπήρχαν ζημιές, πιθανότατα θα ήταν πολύ δύσκολο να ξεχωρίσουν από εκείνες που προκλήθηκαν από τον κύριο σεισμό και τους μετασεισμούς που ακολούθησαν», δήλωσε η Park.
Η μετατόπιση του 2011, η οποία προκλήθηκε από το σεισμικό κύμα που ανακλάστηκε από τον πυρήνα της Γης, κάλυψε τις περιοχές όπου συναντώνται οι τεκτονικές πλάκες του Ειρηνικού και του Οχοτσκ, καθώς και το όριο ανάμεσα στην πλάκα της Θάλασσας των Φιλιππίνων και την Ευρασιατική πλάκα. Οι τεκτονικές πλάκες αποτελούν τμήματα του βραχώδους φλοιού της Γης, τα οποία κινούνται αργά και σταθερά.
Σύμφωνα με την Park, η έντονη δόνηση από τον αρχικό σεισμό ενδέχεται να διευκόλυνε την επίδραση του κύματος που επέστρεψε από τον πυρήνα, ενεργοποιώντας εκ νέου το ρήγμα γύρω από την περιοχή του κύριου σεισμού και προκαλώντας κίνηση και σε πιο απομακρυσμένα όρια τεκτονικών πλακών.
Η Ιαπωνία διαθέτει ένα εξαιρετικά ανεπτυγμένο δίκτυο σεισμικών και δορυφορικών σταθμών παρακολούθησης, γεγονός που επέτρεψε την καταγραφή ενός τόσο λεπτού φαινομένου, ανέφερε ο Βέντραν Λέκιτς, καθηγητής στο Τμήμα Γεωλογικών, Περιβαλλοντικών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ.
Όπως σημείωσε, είναι πιθανό παρόμοια φαινόμενα να συμβαίνουν και σε άλλες περιοχές του κόσμου, αλλά να μην μπορούν να τεκμηριωθούν λόγω ελλιπούς εξοπλισμού παρακολούθησης.
Η Park και οι συνεργάτες της εξέτασαν και άλλες πιθανές εξηγήσεις για την ανατολική μετατόπιση της Ιαπωνίας, μεταξύ των οποίων και το ενδεχόμενο υποθαλάσσιας κατολίσθησης. Ωστόσο, εκτίμησαν ότι οι επιπτώσεις ενός τέτοιου γεγονότος θα ήταν πολύ πιο περιορισμένες γεωγραφικά.
Εφόσον η ερμηνεία των δεδομένων είναι ορθή, η έρευνα θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική. Η Amanda Thomas, γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις, σημείωσε ότι η επιστημονική κοινότητα εξακολουθεί να μην κατανοεί πλήρως τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα ρήγματα.
«Τέτοιου είδους παρατηρήσεις μάς δίνουν ακόμη ένα κομμάτι του παζλ», ανέφερε.
