Исчезновение озер в Тибете могло пробудить разломы, спровоцировав землетрясения

Исчезновение озёр на юге Тибета могло спровоцировать землетрясения в регионе, «пробудив» давно спящие разломы в земной коре, утверждают исследователи. Это открытие дополняет доказательства неожиданно сильной связи между климатом нашей планеты и геологической активностью глубоко под нашими ногами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Примерно 115 000 лет назад на юге Тибета находились огромные озера, некоторые из которых достигали более 200 километров в длину. Сегодня эти озера значительно меньше. К ним относится озеро Намцо, длина которого составляет всего 75 километров.

Группа геологов во главе с Чунруи Ли из Китайской академии геологических наук в Пекине предположила, что потеря воды из озер могла иметь негативные последствия для местной геологии. Отчасти это объясняется тем, что большие озера оказывают давление на земную кору. Когда они начинают пересыхать, это давление уменьшается, и кора медленно поднимается снова, подобно тому, как тяжело нагруженный корабль поднимается в воде по мере выгрузки груза.

Второй важный момент заключается в том, что южный Тибет геологически активен из-за продолжающегося столкновения Индии и Евразии, начавшегося около 50 миллионов лет назад. Под южным Тибетом в земной коре накопилось напряжение, в результате чего образовались древние трещины — или разломы — готовые к разрыву. Геологи предположили, что медленное поднятие земной коры, вызванное уменьшением размеров озер, могло спровоцировать такие разрывы и вызвать землетрясения.

Исследователи считают, что это действительно произошло. Они проанализировали местную геологию, нанеся на карту древние береговые линии озер, чтобы определить, сколько воды потеряли озера. Затем они использовали компьютерные модели для прогнозирования того, насколько должна была подняться земная кора в ответ на это, показав, что это должно было активизировать близлежащие разломы.

Их анализ показывает, что потеря воды из озера Нам Ко в период от 115 000 до 30 000 лет назад привела к общему смещению на 15 метров по близлежащему разлому. Озера, расположенные в 100 км к югу от озера Нам Ко, потеряли еще больше воды за тот же период времени. Там, возможно, произошло смещение на 70 м по близлежащим разломам.

Эти расчеты показывают, что разломы в этом регионе в среднем испытывают смещение от 0,2 до 1,6 миллиметра в год. Для сравнения, разлом Сан-Андреас, проходящий через Калифорнию, фиксирует гораздо большее смещение: в среднем около 20 мм в год. Но там смещение в основном обусловлено процессами, происходящими глубоко под землей. Новое исследование свидетельствует о том, что на существенное смещение разломов могут влиять и процессы, происходящие над землей.

«Поверхностные процессы могут оказывать удивительно сильное влияние на твердую Землю», — сказал Мэтью Фокс из Университетского колледжа Лондона, не принимавший участия в исследовании. «Геологи все больше осознают, что для полного понимания эволюции ландшафта или тектонического региона необходимо учитывать взаимосвязь между поверхностными и глубинными процессами Земли».

Это не означает, что землетрясения будут происходить всякий раз, когда озера пересыхают, — сказал Шон Галлен из Университета штата Колорадо, не участвовавший в исследовании. Такие землетрясения будут происходить только там, где озера расположены над земной корой, накопившей напряжение из-за тектонической активности. «Тектоника всегда является движущей силой», — сказал он. «Изменения водной нагрузки просто меняют то, как накопленное тектоническое напряжение с течением времени высвобождается».

Напряжение может также сниматься другими поверхностными процессами, — рассказал Филипп Стир из Университета Ренна во Франции, который не принимал участия в исследовании. Сильные штормы могут вызывать внезапную и быструю эрозию, удаляя тяжелые породы из некоторых участков земной коры и позволяя ей подниматься. Карьеры, где из земли извлекаются большие объемы породы, оказывают аналогичное воздействие, — сказал Стир.

Но, пожалуй, наиболее значительные события «разгрузки» в недавнем геологическом прошлом связаны с последним ледниковым максимумом. В то время, около 20 000 лет назад, большие участки Северной Америки и Евразии были отягощены огромными ледниковыми щитами, толщина которых местами достигала нескольких километров. К 10 000 годам назад эти ледниковые щиты в значительной степени исчезли. Но из-за их огромной массы земная кора под ними продолжает подниматься и сегодня.

Некоторые исследователи считают, что это может помочь объяснить давнюю геологическую загадку. Почти все мощные землетрясения происходят вдоль крупных разломов, таких как Сан-Андреас, которые находятся на границах между тектоническими плитами Земли. Но иногда мощные землетрясения могут происходить в середине тектонической плиты, за тысячи километров от одной из этих границ. Например, в 1811 и 1812 годах вдоль долины реки Миссисипи в центральной части Соединенных Штатов произошло три землетрясения магнитудой 7 или 8.

Одна из теорий заключается в том, что напряжение медленно накапливалось на древних разломах в долине реки Миссисипи из-за геологической активности, происходящей за тысячи километров от них, вдоль краев Североамериканской тектонической плиты. Затем, когда ледниковые покровы растаяли и земная кора начала подниматься, это напряжение высвободилось в виде мощных землетрясений.

«Хотя изменение климата не „вызывает“ тектонику, оно может влиять на напряженность в земной коре», — сказал Фокс. «Это то, что нам необходимо учитывать при будущих оценках опасности».