science >> Wetenschap >  >> Natuur

Aquiver Alaska:staat organiseert onderzoek naar plaattektoniek

Deze ongedateerde foto, geleverd door Incorporated Research Institutions for Seismology, toont een seismisch station geïnstalleerd bij Anaktuvak Pass in Alaska's Brooks Range. Het station zendt aardbevingsinformatie in realtime uit. Een seismometer rust op de bodem van een boorgat en een glasvezelhut uitgerust met zonnepanelen beschermt het elektriciteitssysteem van het station, elektronica en radiotelemetrieapparatuur. (Incorporated Research Institutions for Seismology via AP)

Alaska gemiddeld 40, 000 aardbevingen per jaar, met meer grote aardbevingen dan de andere 49 staten samen, en de meest wankele staat van Amerika staat op het punt om als nooit tevoren te worden onderzocht.

Een federaal agentschap dat fundamenteel wetenschappelijk onderzoek ondersteunt, voltooit de installatie in Alaska van een reeks seismometers als onderdeel van zijn zoektocht om de bovenkorst van de aarde onder Noord-Amerika in kaart te brengen.

Toen de grote aardbeving in Alaska met een kracht van 9,2 op de schaal van Richter in 1964 door de staat scheurde, er waren twee seismometers in Alaska. Aan het eind van deze zomer er zullen 260 zijn, de staat omhuld met instrumenten die seismische golven registreren en geologen een beeld geven van de bovenste 80 kilometer van de aarde. De seismoloog van de staat Alaska, Michael West, noemt het een "grote verdomde deal".

"Deze voetafdruk van instrumentatie rolde door het hele land en rondt nu dit grootse, 15-jarig project" in Alaska, zei West. De seismografen worden ingezet voor de National Science Foundation door een consortium van Amerikaanse universiteiten dat seismologische gegevens verwerft en verspreidt.

Het was een uitdaging om ze voor Alaska te ontwerpen.

Een helikopter vliegt in een lichtgewicht boorplatform om in gesteente of permafrost te graven voor de seismograaf, zei Bob Busby, verplaatsbare arraymanager voor Incorporated Research Institutions for Seismology.

Zonnepanelen die op hutten van glasvezel zijn gemonteerd, moeten de hele zomer energie verzamelen om lithium-ijzerfosfaatbatterijen op te laden - gelijk aan twee of drie batterijen in een Prius - die apparatuur de lange winter van stroom voorzien.

De reeks seismometers, onderdeel van het EarthScope-project van de wetenschappelijke stichting, heeft het ambitieuze doel om uit te leggen hoe continenten zijn gevormd en iets van meer direct belang:waar gevaarlijke aardbevingen van de toekomst kunnen plaatsvinden.

Het is verbonden met de theorie van de platentektoniek, wat inhoudt dat de stijve buitenste laag van de aarde in grote, mobiele borden, als stukjes schaal op een hardgekookt ei, als de schaalstukken meebewogen, over en onder elkaar.

Tektonische platen zijn gemiddeld 80 kilometer dik en bewegen slechts zo snel als vingernagels groeien. Maar als ze elkaar kruisen, druk bouwt zich op totdat platen slippen, aardbevingen en vulkanen veroorzaken.

"Elke vorm van grondverschuiving is op de een of andere manier gerelateerd aan de tektonische platen, " zei Maggie Benoit, EarthScope wetenschappelijk programmadirecteur.

De studie van platentektoniek is slechts ongeveer 40 jaar oud, Benoït zei, en de National Science Foundation heeft een verbintenis van een kwart miljard dollar aangegaan om het veld vooruit te helpen.

Alaska is bijzonder actief, met 11 procent van de aardbevingen in de wereld per jaar, omdat het zich bevindt waar twee grote platen samenkomen, waarbij de Pacifische plaat langzaam onder de Noord-Amerikaanse plaat wordt geduwd.

Er zijn drie grote stukken aan EarthScope. Een daarvan is een boorgat in de San Andreas-breuk om de breukstructuur te begrijpen. Een tweede is een reeks GPS-stations die plaatbewegingen documenteren.

Het derde deel is USArray, het netwerk van honderden draagbare seismografen. De array werd als eerste geplaatst in westelijke staten en meer dan een decennium verplaatst naar het oosten naar andere staten. In het noordwesten van de Stille Oceaan, de gegevens hebben bijgedragen aan het in beeld brengen van kamers van gesmolten gesteente op Mount St. Helens. Wetenschappers in Californië gebruiken GPS-gegevens om grondwatergebruik te bestuderen. Een onderzoeker van de Brown University gebruikt gegevens om de vorming van Noord-Amerika in zuidelijke en oostelijke staten te bestuderen.

Alaska is meer dan twee keer zo groot als Texas, maar heeft bijna 350, 000 minder mensen dan Rhode Island. Aardbevingen die steden elders zouden verwoesten, blijven in Alaska vaak onopgemerkt omdat ze voorkomen op de Aleoeten of andere dunbevolkte gebieden.

De 260 seismische stations in Alaska zullen ongeveer 80 kilometer uit elkaar liggen. Voor toegevoegde waarde, velen worden meegelift met apparatuur om het weer en de bodemtemperatuur te bewaken.

"Dat was niet het oorspronkelijke doel, ' zei West. 'Maar eerlijk gezegd, als je eropuit gaat en een stroomsysteem en realtime communicatie naar sommige afgelegen locaties neerzet, je kunt er net zo goed een heleboel widgets aan hangen."

West zei dat het interessant is om na te denken over de evolutie van de aarde over 100 miljoen jaar, maar zijn gebruik van de gegevens zal voor minder theoretische doeleinden zijn.

Elke openbare structuur, hij zei, maakt gebruik van bouwcodes die zijn gemaakt op basis van historische aardbevingsgegevens. De gegevens helpen bij het vaststellen van verzekeringstarieven en het ontwerpen van tsunami-evacuatiezones voor kustgemeenschappen in Alaska. Bedrijven nemen routinematig honderd miljoen dollar ontwerpbeslissingen voor mijnen, pijpleidingen en havens op basis van kennis van aardbevingsgevaren.

"Als ze weten wat het gevaar is, daar kunnen ze op bouwen ' zei West.

© 2017 The Associated Press. Alle rechten voorbehouden.