„Lovitura de bici” generată de cutremur, observată pentru prima dată în cadrul unor evenimente seismice majore
O echipă de cercetători de la Universitatea Kyoto a observat, pentru prima dată în cadrul unor cutremure majore, o nouă formă de unde seismice, botezate „lovitura de bici”, la care construcțiile nu sunt proiectate să reziste.
Formele de undă în fază negativă observate recent în datele despre cutremure i-au alertat pe oamenii de știință cu privire la o caracteristică nerecunoscută anterior în ceea ce privește seismele mari, legată de alunecarea plăcilor tectonice unele pe lângă altele.
Acestea creează un fel de „șoc” geologic atunci când mișcarea unei falii de ruptură se oprește brusc, au descoperit specialiștii, relatează refractor.io, citând un studiu publicat în reviste Science.
Citește și: Cutremur cu magnitudinea de 7,4 în Japonia. A fost emisă alertă de tsunami
„Lovitura de bici” generată de cutremur, observată pentru prima dată în cadrul unor evenimente seismice majore
Descoperirea a avut loc în timp ce cercetătorii de la Universitatea Kyoto analizau date privind mișcările puternice în apropierea liniilor de falie, în efortul de a înțelege mai bine apariția și comportamentul cutremurelor.
Aceștia au observat că, la un moment dat, formele de undă colectate de datele științifice în timpul cutremurelor au virat de fapt într-o fază negativă.
Aceste unde au apărut în apropierea punctelor finale ale unui seism puternic, dezvăluind informații necunoscute despre cum și ce se întâmplă atunci când mișcarea tectonică se oprește.
Citește și: Cum au murit Toma Caragiu și Doina Badea la cutremurul din 1977? Se împlinesc 49 de ani de la marea tragedie
Practic, solul din apropierea liniei de falie nu se deplasează doar într-o singură direcție - depășește acțiunea, apoi se trage înapoi scurt, în direcția opusă.
Este fenoment care semănă puțin, de exemplu, cu modul în care o mașină se „clatină” înainte, comprimând suspensia față, când șoferul frânează puternic și oprește, și, apoi, „sare” înapoi, împingând pasagerii în scaune.
„Acest studiu a pornit de la un efort mai amplu de a înțelege mai bine înregistrările seismice de tip „strike-fall” și de a le interpreta în termenii procesului sursă al cutremurului”, spune Jesse Kearse, unul dintre autorii acestuia.
Aceste forme de undă cu fază negativă ar putea avea legătură cu severitatea evenimentului resimțit de noi, mult mai presus de acțiune – în special, în cazul cutremurelor mari de tip „strike-fall” – deoarece cercetătorii observă că este deosebit de dificil să se proiecteze protecții împotriva acestor mișcări inverse în clădiri și alte construcții.
Citește și: Cea mai mare erupție vulcanică din istorie a remodelat Pacificul de Sud și ar fi putut provoca o extincție
După cum explică US Geological Survey: „Undele seismice de tip „strike-fall” sunt fracturi verticale (sau aproape verticale) în care blocurile s-au deplasat în mare parte pe orizontală.”
În jurul „Cercului de foc” din Pacific – care produce aproximativ 90% din cutremurele lumii – „șlefuirea” sau subducția plăcilor tectonice non-vulcanice de-a lungul limitelor, cum ar fi liniile faliilor San Andreas și Queen Charlotte, poate duce la evenimente de tip „strike-fall” de dimensiuni considerabile.
Ce se întâmplă dacă aceste mișcări ale „valurilor” nou descoperite oferă mai multe indicii despre motivul pentru care aceste cutremure pot fi atât de dezastruoase pe uscat?
Folosind mișcarea observată a solului cu predicții de model, echipa a asociat, în esență, accelerația cutremurelor cu datele satelitare, apoi a simulat cum s-ar putea desfășura un eveniment de alunecare de teren atât de mare, dacă ar exista un fel de obstrucție care oprește brusc mișcarea.
Prin aceasta, au putut vedea că acele unde în fază negativă erau de fapt legate de mișcarea plăcii care atingea limita sa și oprea mișcarea solului.
Cei care locuiesc deasupra unei falii, știu „mișcarea” sau, mai degrabă, o simt. De pildă, deasupra locului unde Placa Maritimă a Filipinelor, care se deplasează spre nord-vest, se întâlnește cu Placa Eurasiatică
Coasta de est a Taiwanului se află deasupra unuia dintre cele mai „active” locuri din lume pentru șocuri și frecare tectonice.
În 2024, acest tip de activitate de falie de tip alunecare în stil derapaj a dus la un cutremur devastator cu magnitudinea de 7,4 grade.
Așadar, acest tip de date care ilustrează comportamentele foarte specifice ale mișcării terenului sunt esențiale pentru îmbunătățirea codurilor de construcție deja stricte în locuri predispuse la cutremure, precum Taiwan, Noua Zeelandă, Chile și Japonia.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că semnalele puternice ale „fazei de oprire” diferă între oprirea bruscă a unui cutremur sau încetinirea bruscă a acestuia, deschizând calea către o nouă modalitate de a înțelege modul în care fizica acestei mișcări afectează mișcarea deasupra suprafeței.
Deoarece, explică echipa, faza de oprire „produce mișcări lungi ale solului, asemănătoare cu cele ale loviturilor de bici”, care prezintă provocări unice pentru ingineri.
Și, la fel ca într-o mașină, cu cât un cutremur se oprește mai repede, cu atât „lovitura de bici” înapoi devine mai puternică.
„Aici prezentăm observații sistematice în câmp apropiat ale fazelor de oprire a mișcării solului de la cutremure mari de alunecare de teren (...)
Analiza a 12 evenimente globale arată că depășirea tranzitorie a deplasării suprafeței solului paralele cu falia este o semnătură diagnostică robustă a încetării bruște a propagării rupturii”, explică autorii studiului.
Cercetătorii intenționează acum să își extindă studiul pentru a analiza incidența globală a cutremurelor mari, în efortul de a înțelege mai bine comportamentul evenimentelor în faza lor de oprire.
În cazul cutremurelor, precum cele cauzate de falii de alunecare longitudinală, dimensiunea contează, iar semnătura lor de oprire ne-ar putea ajuta să ne protejăm mai bine împotriva impactului lor.
