Исчезающие озера Тибета пробуждают землетрясения: неожиданная связь между климатом и тектоникой
Исчезновение озер на юге Тибета, по мнению исследователей, могло спровоцировать землетрясения в этом регионе, «разбудив» давно бездействовавшие разломы в земной коре. Это открытие дополняет свидетельства неожиданно сильной связи между климатом нашей планеты и геологической активностью, происходящей глубоко под нашими ногами.
Около 115 000 лет назад на юге Тибета существовали огромные озера, некоторые из которых достигали более 200 километров в длину. Сегодня эти озера значительно уменьшились. Среди них — озеро Намцо, длина которого сейчас составляет всего 75 километров.
Команда геологов под руководством Чуньжуй Ли, исследователя из Китайской академии геологических наук в Пекине, предположила, что потеря воды из озер могла иметь косвенные последствия для местной геологии. Это отчасти связано с тем, что большие озера своей массой давят на земную кору. Когда они начинают высыхать, эта нагрузка исчезает, и кора медленно поднимается обратно, подобно тому, как тяжело нагруженный корабль поднимается выше в воде, когда с него снимают груз.
Второй ключевой момент заключается в том, что южный Тибет геологически активен из-за продолжающегося столкновения Индийской и Евразийской плит, которое началось около 50 миллионов лет назад. Это столкновение создает колоссальное напряжение в земной коре, оставляя древние трещины — или разломы — готовые к разрыву. Геологи предположили, что медленный подъем коры, вызванный сокращением озер, мог стать спусковым крючком для таких разрывов, приводящих к землетрясениям.
Исследователи считают, что это действительно произошло. Они проанализировали местную геологию и нанесли на карту древние береговые линии, чтобы определить, сколько воды потеряли озера. Затем, используя компьютерные модели, они рассчитали, насколько должна была подняться кора в ответ на это. Результаты показали, что этот подъем мог реактивировать близлежащие разломы.
Анализ показывает, что потеря воды из озера Намцо в период между 115 000 и 30 000 лет назад привела к подвижке на близлежащем разломе общей амплитудой в 15 метров. Озера, расположенные в 100 километрах к югу от Намцо, за тот же период потеряли еще больше воды, что могло вызвать подвижки на местных разломах до 70 метров.
Эти расчеты показывают, что разломы в регионе испытывали подвижки в среднем от 0,2 до 1,6 миллиметра в год. Для сравнения, разлом Сан-Андреас в Калифорнии движется гораздо быстрее: в среднем около 20 миллиметров в год. Однако там движение в основном вызвано процессами, происходящими глубоко под землей. Новое исследование доказывает, что на существенные подвижки разломов могут влиять и процессы, происходящие на поверхности.
«Поверхностные процессы могут оказывать удивительно сильное влияние на твердую Землю, — отметил в электронном письме Live Science Мэттью Фокс, доцент геологии Университетского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании. — Геологи все больше осознают, что для полного понимания эволюции ландшафта или тектонического региона необходимо учитывать эту связь между поверхностными и глубинными земными процессами».
Однако это не означает, что землетрясения будут происходить везде, где высыхают озера, пояснил Шон Галлен, доцент геологии Университета штата Колорадо, также не участвовавший в исследовании. Такие землетрясения возможны только там, где озера находятся над корой, накопившей тектоническое напряжение. «Тектоника всегда является движущей силой, — сказал он Live Science. — Изменения водной нагрузки лишь меняют то, как накопленное тектоническое напряжение высвобождается с течением времени».
Напряжение может высвобождаться и под действием других поверхностных процессов, добавил Филипп Стир, доцент наук о Земле Университета Ренна во Франции. Сильные штормы могут вызвать внезапную и быструю эрозию, удаляя тяжелые породы с некоторых участков коры и позволяя ей подниматься. Карьеры, где извлекаются большие объемы горной породы, оказывают схожий эффект, сказал Стир, который также не был связан с этим исследованием.
Но, пожалуй, самые значительные события «разгрузки» в недавнем геологическом прошлом связаны с последним ледниковым максимумом. Около 20 000 лет назад огромные территории Северной Америки и Евразии были придавлены колоссальными ледниковыми щитами, местами достигавшими нескольких километров в толщину. К 10 000 году до нашей эры эти щиты почти полностью растаяли. Но из-за их огромной тяжести земная кора под ними продолжает подниматься до сих пор.
Некоторые исследователи полагают, что это может помочь объяснить давнюю геологическую загадку. Почти все сильные землетрясения происходят вдоль крупных разломов, таких как Сан-Андреас, которые находятся на границах тектонических плит. Но иногда мощные землетрясения случаются и в середине плиты, за тысячи километров от этих границ. Например, в 1811 и 1812 годах в долине реки Миссисипи в центральной части США произошли три землетрясения магнитудой 7–8 баллов.
Одна из гипотез заключается в том, что напряжение медленно накапливалось на древних разломах в долине Миссисипи из-за геологической активности за тысячи километров, по краям Северо-Американской плиты. А когда ледниковые щиты растаяли и земная кора начала подниматься, это напряжение высвободилось в виде мощных землетрясений.
«Хотя изменение климата не является „причиной“ тектоники, оно может модулировать напряженное состояние в земной коре», — резюмировал Фокс. — «Это фактор, который мы должны учитывать в будущих оценках сейсмической опасности».
