https://frosthead.com

Οι σπηλιές σχηματισμοί φέρνουν ενδείξεις για τους αρχαίους σεισμούς

Εξερευνώντας ένα σπήλαιο στο Ιλλινόις το 2008, ο Samuel Panno παρατήρησε ένα περίεργο πράγμα: μερικοί από τους σταλαγμίτες-βραχώδεις, κωνικοί σχηματισμοί που ανέβαιναν από τα στρώματα των σπηλαίων είχαν μικρότερες γειτονικές αυξήσεις που ήταν ελαφρύτερες στο χρώμα, υποδηλώνοντας ότι είχαν σχηματίστηκε πιο πρόσφατα.

Οι αντισταθμισμένοι, λευκοί σταλαγμίτες ήταν περίπου δύο ίντσες ψηλοί και μεγάλωναν σε ψηλότερους, καφέ σταλαγμίτες και στις δύο σπηλιές. "Φαίνεται πως κάποιος είχε χάσει το παγωτό από τον κώνο του πάνω από τους μεγαλύτερους σταλαγμίτες", δήλωσε ο Panno, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις και της Γεωλογικής Υπηρεσίας του Ιλλινόις.

Όταν ο ίδιος και οι συνάδελφοί του είχαν εντοπίσει παρόμοια ζευγάρια σταλαγμιτών σε σπηλιές σε άλλα δύο κράτη της Μεσοδυτικής περιόδου, αποφάσισαν να ερευνήσουν. Χρησιμοποιώντας τεχνικές ροκ χρονολόγησης, οι επιστήμονες υπολογίζουν τις ηλικίες των νέων σταλαγμίτων και έμειναν έκπληκτοι όταν διαπίστωσαν ότι ήταν ηλικίας περίπου 200 ετών. "Αυτό συσχετίστηκε πολύ καλά με σειρές σεισμών στην περιοχή που συνέβησαν το 1811 και το 1812", ανέφερε ο Panno.

Μια ιδέα άρχισε να σχηματίζεται στο μυαλό των επιστημόνων: ίσως τα ζευγάρια σταλαγμίτη που είχαν αποκαλύψει οφείλονταν σε σεισμούς που διαταράσσουν τη φυσιολογική διαδικασία σχηματισμού σταλαγμιτών. Οι σταλαγμίτες σχηματίζονται από μεταλλικά σταγονίδια νερού που πέφτουν από τις οροφές των σπηλαίων και οι σεισμοί θα μπορούσαν να αφήσουν το σημάδι τους στην ανάπτυξη σταλαγμίτη μεταβάλλοντας το έδαφος και μεταβάλλοντας τη ροή ενός σταγονιδίου νερού.

Εάν η απόκριση της ομάδας ήταν σωστή, τότε οι σταλαγμίτες θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως πολύτιμοι δείκτες "παλαιοθέσιων" που θα μπορούσαν να παράσχουν ενδείξεις σχετικά με το χρόνο, το μέγεθος και την προέλευση της προηγούμενης σεισμικής δραστηριότητας.

Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο τεύχος 13 Σεπτεμβρίου του Δελτίου της Σεισμολογικής Εταιρείας της Αμερικής, ο Panno και η ομάδα του εξέτασαν αυτή την υπόθεση. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ποικίλες τεχνικές χρονολόγησης για να προσδιορίσουν τις ηλικίες των νέων σταλαγμιτικών αναπτύξεων σε διάφορες σπηλιές στο σύστημα βλαβών της κοιλάδας Wabash στις Μεσοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες και να τις συγκρίνουν με το χρονοδιάγραμμα των γνωστών σεισμών στην περιοχή.

"Μερικές φορές θα πάρουμε ένα ολόκληρο σταλαγμίτη και θα το φέρουμε στα μισά για να το ανοίξουμε σαν ένα βιβλίο, ώστε να μπορέσουμε να γνωρίσουμε τα διαφορετικά συγκροτήματα ανάπτυξης", ανέφερε ο Panno. "Άλλες φορές, θα χρησιμοποιήσουμε ένα τρυπάνι για να πάρουμε ένα μικρό πυρήνα και την ημερομηνία αυτή."

Μεταξύ τεσσάρων σταλαγμιτών στο σπήλαιο Donnehue στην Ιντιάνα, οι επιστήμονες βρήκαν ένα ζευγάρι σταυρωτών δίδυμων ζευγαριών που είχε σταματήσει να αναπτύσσεται πριν από περίπου 100.000 χρόνια και στη συνέχεια άρχισε εκ νέου ανάπτυξη περίπου 6.000 χρόνια πριν, που επικαλύπτεται με ένα σεισμικό μέγεθος περίπου 7 στην περιοχή. Ένας άλλος νεότερος σταλαγμίτης άρχισε να αναπτύσσεται περίπου 1.800 χρόνια πριν - συμπίπτει με σεισμό μεγέθους 6.2 - και έδειξε αργότερα μετατοπίσεις στον άξονα ανάπτυξής του που επικαλύπτονταν με άλλα σεισμικά γεγονότα στην κοντινή Νέα Σεισμική Ζώνη της Μαδρίτης.

Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη και τους δύο αυτούς αρχαίους σεισμούς από άλλες μελέτες που είχαν ανακατώνει τα αρχαία ιζήματα. Όμως, δεδομένου ότι οι ημερομηνίες από τις λεγόμενες μελέτες παλαιοσυλλογής είναι αξιόπιστες μέχρι περίπου 35.000 χρόνια, λόγω περιορισμών της τεχνικής χρονολογήσεως των ραδιοανθράκων που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ηλικίας των ιζημάτων, οι ηλικίες σταλαγμίτων υπολογίζονται χρησιμοποιώντας διαφορετική τεχνική, που ονομάζεται χρονολόγηση ουρανίου-θορίου, επιτρέπουν στους επιστήμονες να αποκαλύπτουν παλαιότερες σεισμικές υπογραφές από το παρελθόν πριν από μισό εκατομμύριο χρόνια.

"Αυτό έχει τη δυνατότητα να μας επιτρέψει να κοιτάξουμε πολύ πιο πίσω στο χρόνο", δήλωσε ο John Tinsley, επιστήμονας επίμονος στην Αμερικανική Γεωλογική Έρευνα που δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Ο Tinsley πρόσθεσε ότι επειδή η ανάπτυξη του σταλαγμίτη μπορεί επίσης να επηρεαστεί από άλλους παράγοντες, όπως η αλλαγή του κλίματος που προκαλεί την πτώση της πηγής στάγδην, η οικοδόμηση μιας ισχυρής περίπτωσης για τους αρχαίους σεισμούς που δεν είναι ήδη γνωστοί θα απαιτήσει την εύρεση πολλαπλών ζευγών σταλαγμίτης παρόμοιων ηλικιών σε πολλαπλές σπηλιές.

Πράγματι, ο Panno λέει ότι οι περισσότερες από τις σταλαγμιτικές μετατοπίσεις της ομάδας του που παρατηρήθηκαν σχετίζονταν με πλημμύρες ή κλιματικές αλλαγές, αλλά η νέα μελέτη καταδεικνύει ότι είναι δυνατόν να ξεδιπλώσουν αυτά τα αποτελέσματα από εκείνα που προκαλούνται από σεισμούς.

Έχοντας μια σαφέστερη εικόνα των προηγούμενων σεισμών θα μπορούσε να προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για μελλοντικές σεισμούς, είπε ο Panno. "Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την περιοδικότητα των μεγάλων σεισμών κατά μήκος αυτών των σεισμικών ζωνών, διότι όσο περισσότερο ξέρουμε γι 'αυτούς, τόσο καλύτερα το κράτος, οι ομοσπονδιακοί και τοπικοί φορείς μπορούν να προετοιμαστούν για να πάρουν αποφάσεις για το τι πρέπει να κάνουν αν μοιάζουν είμαστε καθυστερημένοι για ένα άλλο. "

Οι σπηλιές σχηματισμοί φέρνουν ενδείξεις για τους αρχαίους σεισμούς