Den 8. december 1812 rystede et jordskælv den spanske mission San Juan Capistrano i det sydlige Californien, væltede bygninger og dræbte 40 mennesker, der deltog i messen ved missionen. Det kommer ikke som en stor overraskelse i historien til en region, der er kendt for rigelige og magtfulde former, og denne særlige begivenhed, anslået som en styrke på 7, 5, blev længe troet at være endnu et produkt af den berygtede San Andreas-skyld.
Relateret indhold
- Spor af San Franciscos jordskælv Chinatown afdækket
- Hvad sker der virkelig, når San Andreas løsriver den store?
Men nu har det videnskabelige detektivarbejde afsløret, at jordskælvet i 1812 muligvis var resultatet af to fejl, der handlede sammen - og det betyder, at befolkningen i det sydlige Californien er på skakere grund, end nogen troede.
Julian Lozos, assisterende professor i geofysik ved California State University, Northridge, byggede en computermodel af San Andreas-skylden og den tilstødende San Jacinto-fejl, centreret omkring regionen omkring San Bernardino. Sammen med geologiske tegn på tidligere jordskælv og historiske optegnelser viser hans model, at der er en god chance for, at jordskælvet fra 1812 begyndte langs San Jacinto-fejlen, og energien fra den oprindelige ryster fik den nærliggende San Andreas til at sprænge såvel i en slags kaskadeeffekt .
"Konsekvenserne strækker sig lige ud over dette skadelige jordskælv, " siger han. ”Det faktum, at virkningerne af dette historiske jordskælv kan forklares ved, at San Andreas og San Jacinto arbejder sammen, betyder, at dette i det mindste er en fysisk plausibel ting” - og at det kunne ske igen.
Det ville være en katastrofe for byerne San Bernardino og Riverside, der sidder lige ovenpå det område, hvor de to fejl kommer tæt sammen. San Jacinto kommer inden for en mil fra San Andreas ved Cajon Pass, hvor en større motorvej, Interstate 15, passerer. Farekort fra byen og amtet viser, at I-15 løber lige over en region med stor risiko for flydende virkning, når jorden i det væsentlige bliver til grus under et jordskælv.
Kombination jordskælv er ikke nødvendigvis mere kraftfulde end enkeltfejl, men de rejser på forskellige måder. I stedet for at zippet relativt pænt langs fejllinjen under San Bernardino, kunne et jordskælv med flere fejl - endda et mindre magtfuldt end tembloren fra 1812 - hoppe lige over en meget tæt befolket region og forårsage endnu mere skade end noget San Andreas kunne producere alene.
"Et San Andreas-San Jacinto-led på 7, 5-brud er skræmmere, fordi mere af fejlen går gennem et mere tætbefolket område end det sydligste San Andreas gør, " siger Lozos.
Jordskælv i den del af Californien er hovedsageligt forårsaget af strejfefeil, hvor to store bidder af jordskorpen glider forbi hinanden. I dette tilfælde bevæger Pacific-pladen sig omtrent nord forbi den nordamerikanske plade. Da fejlene ikke er perfekt glatte, griber de to stykker skorpe ind på hinanden (strejken) og når først nok spænding bygger sig, frigøres de pludselig (slipet). Denne frigivelse er det, vi føler som et jordskælv.
Hvis to fejl er tæt nok, kan et brud i den ene udløse et brud i det andet. Denne iagttagelse er ikke ny - jordskælvet fra Landers fra 1992 nåede op på 7, 3 efter en række fejl.
"Det zigzagged mellem seks eller syv forskellige fejl, " siger Lozos. Heldigvis var dette jordskælv centreret i Mojave-ørkenen, og de nærliggende byer Yucca Valley, Joshua Tree og Twentynine Palms er relativt små. Spørgsmålet var, om den samme ting kunne ske langs San Andreas og dets subsidiære fejl, såsom San Jacinto, der påvirker langt mere befolkede områder.
Et kort viser, hvor mennesker lavede historiske optegnelser over jordskælvet i december 1812 i det sydlige Californien. (Lozos Sci. Adv. 2016; 2: e1500621) Lozos startede med at se på eksisterende data om jordskælv i fortiden, herunder ændringer i geologisk lagdeling, der angiver, hvornår og hvor ældre jordskælv skete. Fejl er ikke altid kontinuerlige; de kan bestå af flere sektioner, kaldet strenge, der er adskilt af korte bits af intakt skorpe. At studere, hvordan sedimentlag er skiftet rundt om disse tråde, kan afsløre, om de var involveret i et jordskælv.
Kritisk fundet Lozos geologiske data for tre strenge - to på San Jacinto og en på San Andreas - der viste bevis for bevægelse i det 19. århundrede. Beretninger fra perioden fortæller dog kun om to større jordskælv, den i december 1812 og den anden den 22. november 1800. Det antyder, at en af disse jordskælv havde "hoppet" mellem fejlstrengene.
Lozos kiggede også på tidligere undersøgelser af usikkert afbalancerede klipper udført af Jim Brune fra University of Nevada Reno og Lisa Grant Ludwig ved UC Irvine. Faktorering i form af klipper og struktur på bunken, visse former for ryster vælter disse naturlige strukturer. På udkig efter afbalancerede klipper, der stadig står, viser, hvor tidligere jordskælv ikke skete, hvilket hjalp med at indsnævre regionerne, hvor de to jordskælv fra det 19. århundrede opstod.
Lozos skabte derefter en computermodel baseret på fysikken i fejlene omkring San Bernardino, der indbefattede data som egenskaberne ved klippen. Han indlæste forskellige indledende forhold, indtil han fik et simuleret jordskælv, der frembragte de samme effekter som dem, han observerede i de indsamlede data. Den mest troværdige måde at producere et jordskælv på i størrelsesorden 7, 5, der skader bygninger i det rigtige mønster, var hvis San Andreas og San Jacinto sprang sammen, rapporterer han denne uge i Science Advances .
En af grundene til, at ingen virkelig har studeret dette fænomen i San Andreas, er, at det er så stort i forhold til alle de andre fejl i staten, siger Lozos. Generelt har antagelsen været, at store fortællinger kommer fra den store skyld.
David Oglesby, professor i geofysik ved University of California, Riverside, siger, at modellen Lozos har designet er troværdig, fordi den fungerer under mange forskellige scenarier. "Du kan få en model til at gøre hvad som helst, hvis du lægger de rigtige antagelser, " siger Oglesby. "Men denne fungerer uden for meget finjustering."
Modellen stemmer også overens med geologiske data, der spænder over århundreder, siger Nate Onderdonk, lektor i geovidenskab ved California State University, Long Beach. I hans undersøgelser af den nordlige del af San Jacinto-skyld viser data, at der ikke kun var en seismisk begivenhed der i den rigtige tidsramme, det tidlige 1800-tallet, men at det var større end hvad der kunne være indeholdt i et afsnit af San Jacinto i sig selv.
Onderdonk tilføjer, at han forelægger en uafhængig undersøgelse, der viser, at dette er sket flere gange i de sidste to årtusinder - hvilket tilføjer bevis for, at et ødelæggende fælles jordskælv kunne ske igen i fremtiden.
Lær mere om denne forskning og mere på Deep Carbon Observatory.
