کشف راز قدرت مخرب زلزله ۹ ریشتری توهوکو؛ لایه‌ای گِلی که باعث فاجعه فوکوشیما شد

کشف راز قدرت مخرب زلزله ۹ ریشتری توهوکو؛ لایه‌ای گِلی که باعث فاجعه فوکوشیما شد

زلزله ۹ ریشتری توهوکو در سال ۲۰۱۱ میلادی، که منجر به سونامی ویرانگر و فاجعه اتمی فوکوشیما شد، سال‌هاست که به معمایی حل‌نشده برای دانشمندان تبدیل شده بود. شدت غیرعادی و رفتار عجیب این زمین‌لرزه با هیچ‌کدام از مدل‌های پیش‌بینی زمین‌شناسی همخوانی نداشت. اکنون، یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی با انجام عمیق‌ترین حفاری علمی تاریخ در بستر اقیانوس آرام، به راز این قدرت مخرب پی برده‌اند: یک لایه گِل نازک و بسیار لغزنده در اعماق زمین، عامل لغزش گسترده و بی‌سابقه صفحات تکتونیکی بوده است.

معمای لغزش غیرعادی صفحات تکتونیکی

در مناطق فرورانش، جایی که یک صفحه زمین به زیر دیگری می‌رود، معمولاً اصطکاک سنگ‌ها مانع از لغزش بیش‌ازحد صفحات می‌شود و انرژی به‌صورت تدریجی آزاد می‌گردد. اما در زلزله توهوکو، میزان لغزش صفحات به قدری زیاد بود (بین ۵۰ تا ۷۰ متر) که شکاف حاصله تا بستر دریا امتداد یافت.

محققان می‌گویند: «این زلزله بسیار متفاوت از پیش‌بینی مدل‌های ما رفتار کرد.»

این لغزش غیرعادی نه تنها باعث جابه‌جایی ۲.۴ متری جزیره هونشو (اصلی‌ترین جزیره ژاپن) شد، بلکه حتی انحراف جزئی محور زمین را نیز در پی داشت.

عمیق‌ترین حفاری علمی تاریخ و کشف کلیدی

دانشمندان با استفاده از کشتی حفاری پیشرفته Chikyū، دست به عملیاتی زدند که تا پیش از این غیرممکن بود: حفاری مستقیم در گسل زلزله. آنها موفق شدند تا عمق ۷۹۰۶ متر (تقریباً ۸ کیلومتر) زیر سطح دریا نفوذ کرده و از بستر گسل نمونه‌برداری کنند. این رکورد به عنوان عمیق‌ترین حفاری علمی اقیانوسی، رسماً در کتاب رکوردهای جهانی ثبت شد.

نقش «رس پلاژیک» در فاجعه

آنچه در این حفاری کشف شد، حیرت‌انگیز بود: به‌جای سنگ‌های سخت و پر اصطکاک، لایه‌ای ۳۰ متری از «رس پلاژیک» (Pelagic Clay) وجود داشت. این ماده نرم و لغزنده که طی میلیون‌ها سال از ته‌نشین شدن ذرات میکروسکوپی در کف اقیانوس شکل گرفته است، مانند یک روان‌کننده عمل کرده است. در نتیجه، صفحات زمین توانستند بدون مقاومت قابل توجهی روی هم سر بخورند و انرژی ویرانگری را آزاد کنند.

پیامدهای کشف برای ایمنی جهانی

این لایه گِلی لغزنده صدها کیلومتر در امتداد «گودال ژاپن» کشیده شده است. اکنون دانشمندان می‌دانند که ساختار زمین‌شناسی یک منطقه، عملاً می‌تواند محل وقوع گسل و شدت آن را از پیش تعیین کند.

این دانش جدید امکان می‌دهد تا:

• پتانسیل وقوع سونامی در سایر مناطق ساحلی خطرناک جهان با دقت بیشتری ارزیابی شود.
• سیستم‌های هشداردهنده زلزله و سونامی، کارایی بهتری داشته باشند.
• مدل‌های لرزه‌خیزی مناطق فرورانش در سراسر جهان بازنگری شوند.

یافته‌های کامل این پژوهش مهم، در ژورنال معتبر Science منتشر شده است.