قد يؤدي “زلزال كبير” في منطقة اندساس كاسكاديا في شمال غرب المحيط الهادئ إلى حدوث زلزال خطير مماثل على سواحل كاليفورنيا. خطأ سان أندرياس، تشير الأبحاث الجديدة.

وتستند النتائج إلى الرواسب المأخوذة من قاع البحر قبالة ساحل كيب ميندوسينو بولاية كاليفورنيا وقبالة شاطئ ولاية أوريغون. في كيب ميندوسينو، ينتهي صدع سان أندرياس الشهير في كاليفورنيا وتبدأ منطقة اندساس كاسكاديا.

هذان نظامان مختلفان تمامًا، لكن سجل الرواسب يشير إلى وجود ثلاثة سان أندرياس على الأقل في الماضي الزلازل حدثت في غضون ساعات إلى بضعة أيام بعد زلازل كاسكاديا الكبيرة. وربما حدثت سبعة حوادث أخرى أو نحو ذلك في غضون عقود إلى سنوات أو أقل. ومع ذلك، هناك شكوك في التأريخ والسجلات.

ولكن إذا كان نظاما الخطأ متزامنين في الواقع، فقد يكون ذلك مشكلة حقيقية للإغاثة في حالات الكوارث، كما قال المؤلف الأول للدراسة. كريس جولدفينجر، عالم الحفريات القديمة وأستاذ فخري في جامعة ولاية أوريغون.

قال جولدفينجر لموقع Live Science: “إن وجود هذه الأشياء جنبًا إلى جنب سيكون أمرًا صعبًا حقًا”. “لن تكون هناك موارد كافية للاستجابة حتى لواحدة منها بشكل جيد للغاية، وسيكون اثنان منها صعبين للغاية.”

احتمالية حدوث زلزال

يمكن لـ Cascadia أن تخلق زلازل قوية للغاية. ومن المعروف أنه في عام 1700، شهدت المنطقة زلزالًا يُعتقد أن قوته تتراوح بين 8.7 و9.2 درجة، وأدى إلى إرسال موجات تسونامي مدمرة إلى اليابان. تحدث هذه الزلازل بسبب حركة ثلاث صفائح محيطية (المستكشف، وخوان دي فوكا، وجوردا) تنزلق تحت قارة أمريكا الشمالية.

من ناحية أخرى، فإن خطأ سان أندرياس هو خطأ الانزلاق حيث تتحرك الكتل الصخرية على جانبي الصدع أمام بعضها البعض أفقيًا. كان أكبر زلزال معروف في شمال سان أندرياس هو زلزال سان فرانسيسكو عام 1906 الذي بلغت قوته 7.9 درجة تقريبًا. ونظرًا لأن الصدع يمر عبر مناطق مكتظة بالسكان، فمن الممكن أن يحدث قدرًا كبيرًا من الضرر، كما حدث في زلزال لوما بريتا عام 1989 الذي أودى بحياة 63 شخصًا.

يلتقي نظاما الصدع قبالة ساحل ميندوسينو في منطقة تعرف باسم “التقاطع الثلاثي”. كان جولدفينجر وزملاؤه في رحلة بحثية في عام 1999 لحفر عينات أساسية من قاع المحيط في كاسكاديا، بحثًا عن علامات الزلازل القديمة. عندما تحدث زلازل كبيرة على الأرض، فإنها يمكن أن تؤدي إلى تدفقات تحت الماء من الرمال والرواسب المعروفة باسم العكارات. تتبع التعكرات نمطًا حيث تستقر الرواسب الخشنة خارج الماء أولاً، مما يؤدي إلى تكوين طبقة. وتتبعها الرمال الناعمة والطمي لتشكل طبقة أخرى.

ومع ذلك، في تلك الرحلة البحرية، أدى الارتباك إلى سفر السفينة مسافة 60 ميلاً من المكان الذي كان من المفترض أن تكون فيه. العلماء الذين كانوا يحاولون أخذ قيلولة بين العمل، لم يدركوا الخطأ حتى وصلت السفينة.

يتذكر جولدفينجر قائلاً: “كنت أقول لنفسي: أوه لا، نحن في منتصف الطريق إلى سان فرانسيسكو”.

لقد قرر أخذ عينة أساسية من ذلك المكان على أية حال. وعندما قام الفريق في وقت لاحق بتحليل العينة، أدركوا أنها تحتوي على لغز. لم تحتوي العكارات الموجودة في العينة على الطبقة الخشنة في الأسفل والطبقة الدقيقة في الأعلى، كما كان معتادًا.

وقال جولدفينجر: “كانت هذه النواة الأصلية لسان أندرياس تحتوي على رواسب تبدو وكأنها مقلوبة رأسًا على عقب”. “كانت الرمال في الأعلى.”

الأدلة رأسا على عقب

ولم يكن لدى الباحثين أي تفسير لهذا النمط المتقلب. كما أنهم، في البداية، لم يكن لديهم تفسير للغموض الغريب الآخر لهذه العينات البحرية: يبدو أن النوى المأخوذة جنوب التقاطع الثلاثي، في عالم شمال سان أندرياس، تظهر زلازل تتطابق بشكل مخيف مع توقيت الزلازل التي تم التقاطها شمال التقاطع الثلاثي في ​​كاسكاديا. ووجدوا أنه خلال الـ 1300 سنة الماضية، كان هناك 18 من العكارات التي يحتمل أن تكون ناجمة عن الزلازل في كاسكاديا و19 قبالة الشاطئ في شمال سان أندرياس. يبدو أن عشرة منها قد تم إيداعها في غضون 50 إلى 100 عام من بعضها البعض.

والأغرب من ذلك، أنه في ثلاث حالات، تم خلط الرمال الخشنة للطبقة العليا من هذه العكارات المتقلبة مع الرمال الناعمة للطبقة السفلية، مما يشير إلى أن الطبقة العليا قد استقرت بينما كانت الطبقة السفلية لا تزال في حالة حركة. وهذا يعني أنه تم ترسيب الطبقتين في غضون ساعات إلى أيام من بعضها البعض. وشملت هذه الأحداث الثلاثة زلزال كاسكاديا عام 1700، بالإضافة إلى الزلازل التي حدثت قبل 1200 عام، وقبل 1500 عام.

استغرق الأمر سنوات عديدة لإجراء تأريخ إضافي بالكربون المشع، وجمع سجلات الزلازل المقابلة من مصادر أخرى مثل قيعان البحيرات في كاليفورنيا والتفكير في معنى هذه العكارات “المزدوجة” الغريبة. لكن في نهاية المطاف، قال غولدفينر، إنه أدرك أن تعكرات سان أندرياس هذه قد تمثل زلزالين مختلفين: الأول، من منطقة كاسكاديا البعيدة، التي تخلصت فقط من الطمي والرمال الخفيفة، والثانية، من زلزال سان أندرياس الذي حدث بعد فترة وجيزة وكان أقوى محليًا ويمكنه تحريك المواد الخشنة.

قال جولدفينجر: “هذا من شأنه أن يفسر الأمر”. “هذا من شأنه أن يفسر تطابق الأعمار… وهذا ما كسر السد.”

يجادل الباحثون في ورقتهم الجديدة، التي نشرت في 29 سبتمبر في المجلة الغلاف الجوي، أن الزلازل الكبيرة في كاسكاديا يمكن أن تنقل الضغط إلى سان أندرياس المجاورة، الأمر الذي يؤدي بعد ذلك إلى زلزال سان أندرياس بعد فترة ليست طويلة.

وقال إن الزلازل التي تثير بعضها البعض لم يسمع بها من قبل هارولد توبين، عالم الزلازل في جامعة واشنطن الذي لم يشارك في البحث. لكن معظم هذه الأمثلة تحدث في نفس منطقة الصدع.

قال توبين لموقع Live Science: “لا توجد أمثلة حقًا يمكنني التفكير فيها حيث يكون هناك نوعان مختلفان من أخطاء حدود الصفائح مقترنة بشكل وثيق كما هو مقترح في هذه الورقة”. وقال إن العمل تم بعناية، ولكن “بالنسبة لي، لا تزال هيئة المحلفين غير متأكدة مما إذا كان يمكن أن تكون هناك تفسيرات أخرى لرواسب الرواسب أم لا”.

وقال توبين إن كاسكاديا ومنطقة سان أندرياس الشمالية نشطة زلزاليا للغاية، ويمكن أن تؤدي العديد من الصدوع الأخرى إلى حدوث زلازل. من الصعب تفسير الرواسب الرسوبية، وهناك شكوك متأصلة في التأريخ بالكربون المشع.

وقال توبين: “هناك الكثير من الأسباب التي تجعل هذا النظام معقدًا”. “هذه مجموعة مثيرة للاهتمام من الملاحظات، لكن الأمر سيتطلب المزيد من العمل التفصيلي لتأكيدها.”

وقال جولدفينجر إنه يأمل أن يلهم هذا العمل علماء الجيولوجيا في كاسكاديا وعلماء الجيولوجيا في سان أندرياس للعمل معًا بشكل أوثق للقيام بهذا العمل التفصيلي.

وقال: “لدينا جميعا الكثير لنتعلمه من بعضنا البعض”. “آمل أن يؤدي ذلك إلى رفع جودة العلوم في كلا الجانبين.”