Айнур Ермагамбетова 
Зона субдукции Каскадия, протянувшаяся более чем на 960 километров от Канады до Калифорнии, долгое время считалась аномально тихой для меганадвигового разлома. В отличие от других подобных зон, где тектонические плиты Хуан-де-Фука и Северо-Американская постоянно «скрипят», в Каскадии почти не наблюдается сейсмической активности. Это породило теорию о том, что плиты намертво сцеплены друг с другом трением, накапливая колоссальное напряжение.
Наблюдение за зоной субдукции, расположенной в нескольких милях от берега и на большой глубине, крайне затруднено. Однако новое исследование ученых из Вашингтонского университета, впервые основанное на длительном мониторинге деформаций морского дна, показывает, что плиты могут быть сцеплены не полностью. Анализ данных за 13 лет с подводных датчиков показал, что северная часть разлома действительно заблокирована, в то время как центральная, напротив, проявляет активность.
Именно в центральной части разлома исследователи обнаружили признаки медленного, почти незаметного землетрясения на небольшой глубине, а также зафиксировали импульсы флюидов –– жидкостей, выходящих из подземных каналов. Этот процесс может снимать часть давления с разлома. Выводы, опубликованные в журнале Science Advances, способны изменить прогнозы относительно того, как этот регион отреагирует на мощное землетрясение. Подобные явления в других частях мира уже останавливали разрывы, которые в противном случае могли бы распространиться по всей линии разлома.
«Пока это предварительные данные, но мы считаем, что переменные пути выхода флюидов в Каскадии изменят поведение крупных землетрясений на разломе», –– говорит соавтор исследования Марин Денолль, доцент наук о Земле и космосе Вашингтонского университета. Плита Хуан-де-Фука движется под Северо-Американскую со скоростью около 4 сантиметров в год, и это движение создает колоссальное напряжение. Рано или поздно оно превысит предел прочности, и плиты соскользнут, вызвав катастрофическое землетрясение.
Мегаземлетрясения сотрясают северо-западное побережье Тихого океана примерно каждые 500 лет. Последнее датируется 1700 годом, и, по оценкам, вероятность разрыва всего разлома с землетрясением магнитудой выше 9 в ближайшие 50 лет составляет от 10 до 15%. Новые данные не меняют эту вероятность, но обнаруженная динамика может повлиять на силу и масштаб грядущей катастрофы.
Ученые проанализировали данные с трех станций мониторинга, используя так называемую скорость сейсмических волн –– показатель того, как быстро окружающий шум распространяется сквозь породы. «Когда вы сжимаете что-то, можно ожидать, что звуковые волны будут проходить через это быстрее», –– объясняет ведущий автор Малин Кидивела. Устойчивый рост скорости на северном участке подтвердил, что порода там сжимается, а плиты заблокированы. В центральном же регионе наблюдалась иная картина: в 2016 году скорость волн на два месяца упала, что указывает на медленное землетрясение и частичное снятие напряжения.
Другие падения скорости, зафиксированные между 2017 и 2022 годами, были связаны с динамикой флюидов. Субдукция буквально выдавливает жидкость из горных пород. Исследование показало, что другие разломы, идущие перпендикулярно основной зоне, могут служить каналами для выхода этой жидкости. «Во время разрыва меганадвига одним из факторов распространения землетрясения является давление флюидов. Если у вас есть способ высвободить эти жидкости, это может повысить стабильность разлома», –– добавляет Кидивела.
Данные всего с трех участков выявили сложную динамику, которая ранее оставалась незамеченной. В будущем работа будет расширена: в 2023 году исследователи Вашингтонского университета получили 10,6 миллиона долларов на строительство подводной обсерватории прямо в зоне субдукции Каскадия. Это позволит получить беспрецедентно точные данные о процессах, происходящих глубоко под водой.
