Η λίμνη Erie Quakes που προκαλείται από τη μετατόπιση των επιπέδων νερού; Η μελέτη βρίσκει όπλο καπνίσματος, προτρέπει περαιτέρω έρευνα
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Seismological Research Letters.
Οι σεισμοί συνέβησαν στην κεντρική λεκάνη της λίμνης Erie κοντά στο Conneaut του Οχάιο. Δύο από τους σεισμούς κατέγραψαν μέγεθος 4,0, ενώ τα υπόλοιπα ήταν μικρότερα. Ενώ οι μικροί σεισμοί δεν είναι ασυνήθιστοι στις βορειοανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες, αυτό ήταν το πρώτο σμήνος των σεισμών που είναι γνωστό ότι συνέβη κοντά στη λίμνη Erie, όπου μια τέτοια δραστηριότητα θεωρήθηκε σπάνια ή ανύπαρκτη.
Οι ερευνητές εξέτασαν αρχικά περισσότερα από 25 γεωλογικά και γεωφυσικά σύνολα δεδομένων για να διερευνήσουν εάν οι σεισμοί θα μπορούσαν να αποδοθούν σε προϋπάρχοντα σφάλματα, δομές αλατιού ή άλλους υπόγειους σχηματισμούς κάτω από τη λίμνη. Για να δοκιμάσουν την πιθανότητα σεισμικότητας που προκαλείται από υγρό, έτρεξαν δύο τύπους μοντελοποίησης-ένα για να κατανοήσουν την ανταπόκριση των υλικών της Γης κοντά στους σεισμούς σε διάφορες αλλαγές πίεσης και μια άλλη για να προσομοιώσουν τις αλλαγές στρες στην περιοχή, με μερικές από τις προσομοιώσεις, συμπεριλαμβανομένης της πίεσης των πόρων, αυξάνεται ή μειώνεται.
Για να περιορίσουν καλύτερα τα μοντέλα τους, οι ερευνητές εγκατέστησαν επίσης έξι όργανα στο κάτω μέρος της λίμνης και κατέγραψαν σεισμική δραστηριότητα για σχεδόν εννέα μήνες. Με βάση τα δεδομένα από τα νέα όργανα, οι σεισμοί φαίνεται να συγκεντρώνονται κοντά σε μια ζώνη τάσης βορρά-νότου που εκτείνεται 20 χιλιόμετρα νότια από την περιοχή του Elk Creek του Οντάριο.
Η μελέτη δεν διαπίστωσε στοιχεία για συγκεκριμένα σφάλματα, δομές άλατος ή υποβαθμισμένες ζώνες αδυναμίας σε βάθη σύμφωνα με τις θέσεις του σεισμού που θα μπορούσαν να έχουν επανενεργοποιηθεί με αλλαγές πίεσης.
"Η ακολουθία του σεισμού είναι ακόμα ανεξήγητη, αλλά μπορούμε να περιορίσουμε μερικά από τα χαρακτηριστικά της", δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Yajing Liu, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Τμήματος Γεωλογίας του College of Arts και των Επιστημών του Buffalo. "Οι μελλοντικές μελέτες θα επωφεληθούν από την παρακολούθηση της πρόσθετης τοπικής σεισμικότητας και την εγκατάσταση μιας σεισμικής σειράς στη λίμνη Erie για να εντοπίσουν καλύτερα τους σεισμούς".
Ενώ δεν υπάρχουν γνωστά ενεργά σφάλματα στη λεκάνη της λίμνης Erie που θα μπορούσαν να προκαλέσουν τους σεισμούς, οι ερευνητές λένε ότι είναι πιθανό ότι υπάρχουν ακόμη μη ακυρωμένα σφάλματα ικανά να παράγουν μικρούς σεισμούς.
Οι επιστήμονες λένε ότι η μελέτη τους καταδεικνύει ότι οι διαδικασίες που σχετίζονται με το υγρό δεν μπορούν να αποκλειστούν ως πιθανή αιτία των σεισμών, αν και αποδεικνύοντας ότι η σύνδεση είναι δύσκολη. Μια πιθανότητα, λένε, είναι ότι τα επίπεδα νερού της λίμνης θα μπορούσαν να έχουν επιρροή.
Η λίμνη Erie είναι μια ρηχή λίμνη με μέγιστο βάθος νερού 64 μέτρων. Τα επίπεδα του νερού κυμαίνονται φυσικά, με τα αρχεία επιπέδου της λίμνης να επιστρέφουν στις αρχές της δεκαετίας του 1900. Κατά τη διάρκεια των υγρών ετών, η στάθμη του νερού αυξάνεται, πλημμυρίζοντας τους υγροτόπους της περιοχής και αυξάνοντας το βάρος της στήλης νερού σε βαθιά τμήματα της λίμνης. Αυτό το επιπλέον βάρος μπορεί να αυξήσει τις πιέσεις ρευστού σε σχηματισμούς υπόγειας επιφάνειας. Επιπλέον, οι ερευνητές σημειώνουν ότι το χρονοδιάγραμμα των σεισμών - μεταξύ Δεκεμβρίου και Φεβρουαρίου - είναι σύμφωνη με τα ιστορικά μέγιστα επίπεδα λίμνης που τείνουν να εμφανίζονται κατά τη διάρκεια του τέλους του χειμώνα.
"Δεδομένης της μεγάλης αλλαγής όγκου στη λίμνη Erie, ακόμη και μια σχετικά μικρή αλλαγή στο επίπεδο της λίμνης μπορεί να δημιουργήσει μια σημαντική αλλαγή στην πίεση φόρτωσης και πόρων", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Hao Zhang, καθηγητής γεωλογίας στο UB College of Arts and Sciences.
Αν και οι σεισμοί ήταν μικροί, οι ερευνητές λένε ότι η ακολουθία ήταν αρκετά μεγάλη για να γίνει αισθητή σε μια ευρεία περιοχή. Ο σεισμός του 2012 έφτασε σε επίπεδο έντασης V, το οποίο είναι αρκετά ισχυρό για να προκαλέσει βλάβη σε παλαιότερα ή κακώς κατασκευασμένα κτίρια και ο σεισμός του 2014 έφτασε σε επίπεδο έντασης IV. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι αυτές οι εντάσεις μπορεί να είναι υψηλότερες εάν υπάρχουν κτίρια που βασίζονται σε μαλακά ιζήματα στην οραχή.
"Στην περιοχή της λίμνης Erie, υπάρχει ο πυρηνικός σταθμός Perry και, πιο πυκνά, οι ανεμογεννήτριες που κατασκευάζονται στη λίμνη", δήλωσε ο Zhang. "Αν και αυτά τα χαρακτηριστικά υποδομής έχουν σχεδιαστεί για να φιλοξενούν μεγαλύτερους σεισμούς, οι μελλοντικές μελέτες σχετικά με την σεισμικότητα στην περιοχή αυτή δικαιολογούνται για τον μετριασμό οποιουδήποτε κινδύνου".
