Horseshoe Abyssal Plain, formacja geologiczna na Oceanie Atlantyckim niedaleko podwodnej góry Gorringe Bank, na granicy euroazjatyckiej i afrykańskiej płyty tektonicznej, jest geograficznym źródłem trzęsienia ziemi o sile prawie 8 stopni w skali Richtera, które wstrząsnęło Lizboną i innymi regionami kraju w 1969 roku.

Fakt, że jest to płaska formacja geologiczna, bez znanych większych uskoków sejsmicznych, podsycił "zagadkę" w społeczności naukowej, w jaki sposób region o takich cechach mógł wywołać trzęsienia ziemi o takiej sile. Jednak badanie przeprowadzone przez Wydział Nauk Uniwersytetu Lizbońskiego, opublikowane dziś w czasopiśmie Nature Geosciences, oferuje nowe możliwe wyjaśnienie.

Jak powiedział João Duarte, jeden ze współautorów badania, geolog, profesor na Wydziale Nauk Uniwersytetu Lizbońskiego i badacz w Instytucie Dom Luiz, na tym obszarze nigdy nie znaleziono "żadnego oczywistego uskoku", który mógłby wyjaśnić trzęsienie ziemi o sile trzęsienia ziemi z 1969 roku.

Dodatkową motywacją do przeprowadzenia badań jest fakt, że nigdy nie znaleziono "uskoku o wystarczających rozmiarach, aby wygenerować trzęsienie ziemi podobne do tego z 1755 r.", które prawdopodobnie miało intensywność zbliżoną do 9 w skali Richtera.

Według João Duarte, to, co zostało teraz ujawnione i co może wyjaśnić pochodzenie obu trzęsień ziemi, to fakt, że "część płyty tektonicznej oddziela się" w procesie zwanym rozwarstwieniem.

To rozwarstwienie oznacza, że płyta przechodzi poziome pęknięcie, tak jakby skała była oddzielona arkuszem, otwierając szczelinę, która powoduje opadanie dolnej części, osiągając już głębokość 200 kilometrów w kierunku płaszcza Ziemi, podczas gdy normalna głębokość wynosi około 100 kilometrów.

Górna część płyty pozostaje w niezmienionej pozycji poziomej, co uniemożliwia wykrycie jakichkolwiek zmian geologicznych w tym miejscu poprzez obserwację dna morskiego, wyjaśnił badacz Lusa.

Ten horyzontalny proces separacji płyt, który zachodzi powoli od pięciu do dziesięciu milionów lat, został zidentyfikowany przy użyciu pewnego rodzaju "ultradźwięków Ziemi", wyjaśnił profesor, odnosząc się do wykorzystania tomografii sejsmicznej i przechwyconego dźwięku - dźwięku samych trzęsień ziemi - w celu zrozumienia tego, co dzieje się pod dnem morskim.

"Przeprowadziliśmy badanie, w którym umieściliśmy sejsmometry na dnie morskim na osiem miesięcy, rejestrując małe trzęsienia ziemi. Zauważyliśmy, że w tym obszarze istniał "klaster", zestaw małych trzęsień ziemi na dużej głębokości, około 30 do 40 kilometrów, co jest nieco nienormalne. Istnieje zatem połączenie kilku obserwacji, które wskazują, że zachodzi tam proces generujący sejsmiczność" - wyjaśnił badacz.

"Wiemy, że płyta afrykańska również porusza się bardzo powoli, zbiegając się z płytą euroazjatycką. To tak, jakbyśmy wyobrazili sobie, że mamy dwie książki i jedna zaczyna wsuwać się w drugą. Płyty zbiegają się, a w rzeczywistości obszar, w którym płyta zaczyna się rozdzielać, zachowuje się trochę jak liść, ponieważ zaczyna wsuwać się w drugą płytę. Kontakt jest zawsze, ale bardziej poziomy. Innymi słowy, nie pozostaje żadna dziura, żadna przestrzeń. Przestrzeń ta jest następnie zajmowana przez inne skały" - wyjaśnił João Duarte.

Przyszłe badania

João Duarte ma nadzieję, że to badanie doprowadzi do bardziej szczegółowych przyszłych badań tego obszaru. Biorąc pod uwagę to, co już wiemy, mówi, że nieuniknione jest, że proces delaminacji zostanie uwzględniony "w charakterystyce zagrożenia sejsmicznego i ryzyka" w kraju, który już teraz jest uważany za obszar wysokiego ryzyka ze względu na zbieg dwóch płyt tektonicznych w tym regionie.

Naukowiec widzi szansę w instalacji nowej generacji kabli podmorskich - kabli telekomunikacyjnych łączących obie strony Atlantyku, przechodzących przez archipelagi Azorów i Madery, a także przez Równinę Abyssal Horseshoe.

"Będą one wyposażone w czujniki sejsmiczne, więc kable będą przebiegać przez ten obszar, umożliwiając lepsze monitorowanie i charakteryzowanie sejsmiczności. Prawdopodobnie uzyskamy też więcej danych, więcej rekordów" - powiedział.

Widoczność trzęsień ziemi pozostaje mrzonką, ale João Duarte uważa, że sztuczna inteligencja może stanowić krok naprzód, nawet jeśli model uczenia się oparty na wcześniejszych zdarzeniach i danych stanowi w tym przypadku wyzwanie, ponieważ duże trzęsienia ziemi są rzadkimi zjawiskami.

Kluczem może być bardziej systematyczne badanie mniejszych trzęsień ziemi, które występują codziennie, w tym w Portugalii, "z pewną nadzieją" na zrozumienie procesu sejsmiczności i "wyciągnięcie pewnych wniosków i wykorzystanie statystyk do zrozumienia większych trzęsień ziemi".