Le nuove immagini 3D non danno mai

17 agosto 2023

Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

verificato

correggere le bozze

da GNS Scienza

La faglia più grande di Aotearoa in Nuova Zelanda, la zona di subduzione di Hikurangi (HSZ), è il punto in cui la placca tettonica del Pacifico si tuffa a ovest sotto la placca australiana e sotto la costa orientale dell'Isola del Nord.

In alcune parti della zona di subduzione, gli strumenti GPS mostrano che le placche si muovono lentamente di pochi millimetri all’anno. Questo comportamento è chiamato "scivolamento lento" e si verifica per periodi di settimane o mesi. Tuttavia, in altre parti le piastre sono bloccate, bloccate insieme e aumentano la pressione.

Comprendendo i fattori strutturali che creano zone più scorrevoli e bloccate, gli scienziati stanno cercando di diagnosticare meglio quali aree potrebbero generare potenziali futuri terremoti e tsunami. Essendo la più grande fonte di potenziali terremoti e tsunami di Aotearoa, è fondamentale essere in grado di comprendere l'HSZ con dettagli ad alta risoluzione.

Nel 2018 una collaborazione di ricercatori provenienti da Stati Uniti, Giappone, Regno Unito e GNS Science ha utilizzato il camper Marcus Langseth per registrare numerose linee di "dati di riflessione sismica" sovrapposte sui circuiti di gara. I dati sono stati raccolti insieme all’implementazione di sismografi del fondale oceanico e sismometro terrestre in uno sforzo chiamato sondaggio “NZ3D”.

In uno sforzo di collaborazione internazionale che abbraccia tre recenti pubblicazioni di alto profilo, le prime spettacolari immagini sismiche 3D della parte settentrionale del margine di Hikurangi hanno ora documentato nuove intuizioni per comprendere le caratteristiche strutturali, stratigrafiche e idrogeologiche dell’HSZ.

Comprendere queste qualità, in particolare il modo in cui trasportano i fluidi, è fondamentale per conoscere le condizioni che portano alla generazione di terremoti di subduzione.

I dati di riflessione sismica sono tipicamente il modo in cui i geofisici visualizzano la crosta. Per acquisire questi dati una nave specializzata, in questo caso la R/V Marcus Langseth, rimorchia una serie di sorgenti sonore individuali che vengono sintonizzate e combinate per irradiare un'onda sonora verso il basso sul fondo marino. Gli echi che rimbalzano dagli strati della terra vengono registrati su uno streamer trainato dietro la nave e su sensibili sismografi posizionati a terra e sul fondo del mare.

Mentre una griglia di profili 2D è sufficiente per identificare le principali strutture di confine delle placche, questi dati 3D ad alta risoluzione sono necessari per visualizzare i dettagli all’interno delle zone di subduzione per migliorare la comprensione della geometria della faglia e del comportamento di scivolamento. I dati 3D sono combinati in un’immagine TAC della zona di subduzione che mostra che l’architettura e le proprietà del confine tra le placche tettoniche possono contribuire alla variabilità nella posizione dei segmenti forti e sismogenici rispetto a quelli deboli e scorrevoli.

I dati 3D forniscono nuovi vincoli sulle condizioni fisiche e sulle proprietà delle rocce per informare le simulazioni computerizzate e le previsioni di scuotimenti del terreno e tsunami che aiutano notevolmente a migliorare la preparazione e la risposta ai rischi.

Nel giugno 2023 un documento di Nature Geoscience riporta come i dati NZ3D catturano una montagna sottomarina (vulcano sottomarino) colta nell'atto di subduzione sotto la parte superficiale del margine Hikurangi e forma lenti di sedimenti nella sua scia che sembrano aumentare il lento scivolamento.

Inoltre, in un documento di geologia, i dati NZ3D rivelano una mappa dettagliata dell'interfaccia delle parti più profonde della placca che mostra che ha colline e valli alte un chilometro.

I nuovi dati NZ3D mostrano che l’interfaccia delle placche può governare fortemente la natura di come il margine si deforma, inclusa la localizzazione sia dei terremoti a scorrimento lento che di quelli pericolosi a scorrimento rapido.

Più recentemente, un articolo di Science Advances ha rivelato che un serbatoio d’acqua precedentemente nascosto all’interno degli strati della placca del Pacifico è stato inghiottito nel processo di subduzione.