Vědci odhalili 'seismický bič' při zemětřesení: Nový poznatek pomůže chránit města

Nový výzkum odhaluje dosud nepoznaný jev, který nastává, když se velká zemětřesení náhle zastaví. Vědci tento efekt nazývají „seismický bič“ a jeho pochopení může zásadně zlepšit plánování ochrany měst v seismicky aktivních oblastech.

Nový výzkum odhaluje dosud nepoznaný jev, který nastává, když se velká zemětřesení náhle zastaví. Vědci tento efekt nazývají „seismický bič“ a jeho pochopení může zásadně zlepšit plánování ochrany měst v seismicky aktivních oblastech. Ačkoliv je zastavení ruptury klíčové pro určení velikosti zemětřesení, samotný proces bylo dosud extrémně obtížné přímo pozorovat.

Tým vědců analyzoval seismická, GPS a satelitní data z dvanácti velkých zemětřesení s horizontálním posunem (tzv. strike-slip zemětřesení) po celém světě. Zjistili konzistentní vzorce pohybu země na koncích zlomů, které nebyly pozorovány v jejich centrech. Během posledních okamžiků zemětřesení se země náhle pohybuje opačným směrem, než je pohyb zlomu, což vytváří efekt „biče“. Lze si to představit jako jízdu v rychle jedoucím autě, které náhle prudce zabrzdí – tělo pokračuje vpřed, ale pak se prudce trhne zpět. Podobně se chová i zastavovací fáze zemětřesení, kdy obrácení pohybu země signalizuje náhlé zastavení ruptury.

Když zastavovací fáze dorazí na zemský povrch z hloubky, země může během zlomku sekundy změnit směr a posunout se až o metr nebo více zpět. Protože k tomuto jevu dochází blízko zlomu a ve velmi krátkém čase, nebyl dříve rozpoznán. Tyto signály se stávají zřetelnými až díky stále hustším moderním seismickým monitorovacím sítím. Vědci simulovali zemětřesení pomocí numerických modelů a pozorování zastavovací fáze se jim podařilo reprodukovat pouze tehdy, když se ruptura zastavila náhle. Pokud model nutil rupturu zpomalovat postupně, signál zmizel.

Tento výzkum se zaměřuje na velká zemětřesení s horizontálním posunem, při nichž se země pohybuje do stran podél téměř vertikálních zlomů. Vědci předpokládají, že náhlé zastavení může nastat i u jiných typů zlomů, například v subdukčních zónách, kde se jedna tektonická deska podsouvá pod druhou. K potvrzení, zda je tento proces běžný pro všechna zemětřesení, nebo pouze pro systémy zlomů s horizontálním posunem, jako je zlom San Andreas v Kalifornii nebo Alpský zlom na Novém Zélandu, je však zapotřebí dalšího výzkumu.

Velké zlomy s horizontálním posunem se skládají z řady segmentů, které jsou navzájem propojeny. Aby se zemětřesení stala rozsáhlými událostmi, musí tyto zlomové sítě prolomit více segmentů najednou. V seismických datech z jedné takové události v Turecku a Sýrii v roce 2023 byly zastavovací fáze zaznamenány jak na konci zemětřesení, tak na okrajích vnitřních segmentů. Toto chování typu „stop-start“ během jediné události znamená, že ruptura zemětřesení se náhle zastaví na konci jednoho segmentu zlomu, než vyvolá skluz na sousedním segmentu, podobně jako kaskáda padajících dominových kostek.