Вчені виявили прямі докази мегатрусу під водою

4 вересня 2022 року Хаято Уеда, геолог з Університету Ніігата, вирушив у подорож на підводному човні разом із пілотом Крісом Меєм у серце Японської западини, епіцентру катастрофічного землетрусу та цунамі Тохоку-Окі 2011 року. Спустившись на дно траншеї на глибині 7500 метрів, вони натрапили на майже вертикальну скелю заввишки 26 метрів на східній стороні хребта заввишки 60 метрів.
 

Попередні батиметричні дослідження з поверхні моря показали, що хребет не існував раніше, а з’явився відразу після мегатрусу, що супроводжувався розломом на його східному фланзі. Таким чином, він і його колеги-вчені на палубі дійшли висновку, що скеля є поверхневим проявом косейсмічного руху розлому. Скеля складалася з неущільненої м’якої грязі. Нижній схил, ніж скеля, був зайнятий великою кількістю уламків тих самих м’яких глиняних блоків, які, очевидно, надходили зі скелі. Спостережувані гострі поверхні тріщин і кутові краї, як на скелі, так і на блоках уламків, вказують на дуже швидке збільшення напруги, яка руйнувала м’які шлами до того, як вони пластично текли, і, таким чином, підтверджують косейсмічне походження скелі.
 

Детальні спостереження

Транспортний засіб перетнув хребет через розлом, точно вимірюючи рельєф за допомогою акустичного транспондера та манометра. Висота та піднятий об’єм хребта свідчать про косейсмічний зсув розлому розміром 80–120 м (значення залежить від передбачуваного кута падіння нижнього розлому) в Японському жолобі.
 

Ця оцінка більша, ніж попередньо оцінений зсув розлому (~65 м) під схилом на захід від осі траншеї. Вони пояснюють надмірний зсув розлому в траншеї місцевим посиленням через нерівну верхню поверхню Тихоокеанської плити, що занурювалася, що змінило геометрію розлому та стабільність.
 

Геологічний вплив і генерація цунамі

Мегатрус 2011 року став результатом розриву та зсуву граничного розлому плити між північно-східним островом Хонсю в Японії (Охотська плита) і субдукційною Тихоокеанською плитою. Після землетрусу багато геодезичних і геофізичних досліджень показали, що цей косейсмічний розлом, ймовірно, поширився до траншеї. Оскільки топографічні зміни внаслідок руху приповерхневих розломів є однією з основних причин цунамі, важливо точно знати, що сталося в глибоководній траншеї під час землетрусу траншейного типу, такого як подія 2011 року. Однак через велику глибину жоден підводний апарат (ні пілотований, ні дистанційно керований) не зміг отримати доступ до дна Японського жолоба.
 

Це дослідження було першим випадком спостереження, візуального запису та точного вимірювання топографічних змін (включаючи скелю розлому) у траншеї в результаті одного мегатрусу траншейного типу. Було підтверджено, що зсув розлому точно поширився на поверхню під час події 2011 року, і зроблено висновок, що величина зсуву становила принаймні локально 100 м. Очікується, що ці результати сприятимуть нашому розумінню генезису та небезпеки цунамі, викликаного землетрусами траншейного типу.