Ученые предупреждают: Калифорнии угрожают сверхбыстрые разрушительные землетрясения

Ученые предупреждают, что сверхсдвиговые землетрясения, которые обгоняют свои собственные сейсмические волны, представляют скрытую опасность для Калифорнии. Они призывают к ужесточению строительных стандартов и улучшению мониторинга для подготовки к неизбежным крупным толчкам. Credit: Shutterstock

Исследователи из Государственного центра по изучению землетрясений Калифорнии при Университете Южной Калифорнии предупреждают, что в Калифорнии могут произойти чрезвычайно быстрые и мощные землетрясения, и призывают к ужесточению строительных стандартов и улучшению мониторинга разломов.

Большинство жителей штата привыкли к идее землетрясений, но ученые заявляют, что особо опасный тип толчков долгое время оставался без внимания: «сверхсдвиговые» землетрясения, которые движутся так быстро, что обгоняют свои собственные сейсмические волны.

В статье, опубликованной в журнале Seismological Research Letters, эксперты из Колледжа литературы, искусств и наук USC Dornsife объяснили, что эти редкие события вызывают гораздо более сильные сотрясения на большей территории по сравнению с обычными землетрясениями. Они утверждают, что Калифорнии необходимо усилить планирование мер по снижению опасности и обновить строительные нормы, чтобы учесть повышенный потенциал разрушений.

«Хотя в Калифорнии вероятность сверхсдвиговых землетрясений не выше, чем в других подобных регионах с крупными разломами, таким как Сан-Андреас, эта угроза слишком долго оставалась незамеченной», — заявил профессор наук о Земле и директор Государственного центра по изучению землетрясений Калифорнии Иегуда Бен-Цион. — «Частота этих сверхсдвиговых разрывов была сильно недооценена».

Ученые описывают сверхсдвиговые землетрясения как явления, похожие на звуковой удар. Когда самолет превышает скорость звука, он создает ударную волну в воздухе. Точно так же, когда сверхсдвиговый разрыв движется быстрее, чем сейсмические поперечные волны, он создает мощные фронты сотрясения грунта, пояснил профессор наук о Земле и будущий директор SCEC Ахмед Эльбанна.

«Он преодолевает барьер скорости поперечных волн в горных породах и создает разрушительные волны, которые сильнее тех, что генерируются обычным землетрясением», — сказал он.

Эта дополнительная энергия может вызвать серьезные повреждения. Сверхсдвиговые землетрясения посылают интенсивные сотрясения дальше от эпицентра и наносят двойной удар, по словам Эльбанны — резкий первоначальный удар от ударного фронта с последующими trailing-волнами.

В глобальном масштабе примерно каждое третье крупное землетрясение сдвига является сверхсдвиговым. Это особенно важно для Калифорнии, где многие разломы вблизи крупных городов являются сдвиговыми и способны вызывать события магнитудой 7 и выше.

«Мы не можем сказать точно, когда и где произойдет следующее землетрясение и какое из них будет сверхсдвиговым, — сказал Бен-Цион, — но мы можем с уверенностью сказать, что в ближайшие несколько десятилетий в Калифорнии произойдет несколько землетрясений магнитудой 7.

«Они придут, готовы мы к этому или нет», — добавил он.

Авторы предупреждают, что текущие стандарты проектирования не полностью учитывают дополнительную мощь сверхсдвигового землетрясения. Здания и инфраструктура обычно проектируются для самых сильных сотрясений, перпендикулярных разломам, но сверхсдвиговые землетрясения направляют свою энергию вдоль самой линии разлома.

«Критически важные сооружения должны строиться по этим более высоким стандартам, и пока они этого не делают», — заявил Бен-Цион.

Для подготовки команда призывает к более плотному мониторингу вблизи крупных разломов, продвинутому компьютерному моделированию сценариев сверхсдвиговых землетрясений и усилению строительных норм.

«Это совместные усилия, в которые каждый должен внести свой вклад, — сказал Эльбанна. — И я думаю, что здесь, в USC и SCEC, с их репутацией в сообществе, сейчас подходящее время и место, чтобы начать эту работу».

Эльбанна и Бен-Цион являются соавторами статьи вместе с исследователями из Калифорнийского технологического института и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне.