science >> Wetenschap >  >> Natuur

Littekens achtergelaten door Australische onderzeese aardverschuivingen onthullen toekomstig tsunami-potentieel

Het Byron-litteken, achtergelaten door een onderzeese aardverschuiving. Kleuren geven diepten aan. Krediet:Samantha Clarke, Auteur verstrekt

Er wordt vaak gezegd dat we meer weten over het oppervlak van andere planeten dan over onze eigen diepe oceaan. Om dit probleem op te lossen, we begonnen aan een reis op het onderzoeksschip van CSIRO, de Zuidelijke landmeter, om de continentale helling van Australië in kaart te brengen - het gebied van de zeebodem dat het ondiepe continentale plat verbindt met de diepe oceanische abyssale vlakte.

De meeste van onze zeebodemkaarten geven het grootste deel van de oceaan weer als blanco en karakterloos (en de meerderheid doet dat nog steeds!). Deze kaarten zijn afgeleid van grootschalige satellietgegevens, die afbeeldingen produceren die alleen zeer grote kenmerken tonen, zoals sub-oceanische bergketens (zoals die te zien zijn op Google Earth). Vergelijk dat met de resolutie van beelden op het land, waarmee je desgewenst kunt inzoomen op individuele bomen in je eigen buurt.

Maar met behulp van een ultramodern sonarsysteem verbonden aan de Southern Surveyor, we hebben nu delen van de zeebodem in meer detail bestudeerd. In het proces, we vonden bewijs van enorme onderwater aardverschuivingen dicht bij de kust in de afgelopen 25, 000 jaar.

Meestal veroorzaakt door aardbevingen, aardverschuivingen zoals deze kunnen tsumani's veroorzaken.

In de leegte

Voor 90% van de oceaan, we worstelen nog steeds met het identificeren van een kenmerk ter grootte van, zeggen, Canberra. Om deze reden, we weten meer over het oppervlak van Venus dan over de diepten van onze eigen oceaan.

Toen we in 2013 met de Southern Surveyor zeilden, een multibeam-sonarsysteem dat aan het schip was bevestigd, onthulde beelden van de oceaanbodem in ongekend detail. Slechts 40-60 km uit de kust van grote steden, waaronder Sydney, Wollongong, Byron Bay en Brisbane, we vonden enorme littekens waar sediment was ingestort, onderzeese aardverschuivingen tot enkele tientallen kilometers breed.

Een deel van de continentale helling die landinwaarts in de richting van Brisbane kijkt, met het 'opgegeten' uiterlijk van de helling in de noordelijke tweederde van het beeld, het resultaat van eerdere onderzeese aardverschuivingen. Krediet:Samantha Clarke

Wat zijn onderzeese aardverschuivingen?

Onderzeese aardverschuivingen, Zoals de naam al doet vermoeden, zijn aardverschuivingen onder water waarbij sedimenten of rotsen op de zeebodem langs een helling naar de diepe zeebodem bewegen. Ze worden veroorzaakt door verschillende triggers, inclusief aardbevingen en vulkanische activiteit.

Terwijl we de binnenkomende gegevens naar ons schip verwerkten, beelden van de zeebodem begonnen duidelijk te worden. Wat we ontdekten was dat een uitgestrekt gebied van de zeebodem voor de kust van New South Wales en Zuid-Queensland de afgelopen 15 miljoen jaar intense onderzeese aardverschuivingen had ondergaan.

Van deze nieuwe, hoge resolutie afbeeldingen, we konden meer dan 250 individuele historische onderzeese aardverschuivingslittekens identificeren, waarvan een aantal het potentieel had om een ​​tsunami te genereren. De Byron-glijbaan in de onderstaande afbeelding is een goed voorbeeld van een van de "kleinere" onderzeese aardverschuivingen die we hebben gevonden - met een lengte van 5,6 km, 3,5 km breed, 220 m dik en 1,5 kubieke km in volume. Dit komt overeen met bijna 1, 000 Melbourne Cricket Grounds.

De historische dia's die we hebben gevonden variëren in grootte van minder dan 0,5 kubieke km tot meer dan 20 kubieke km - hetzelfde als ongeveer 300 tot 12, 000 Melbourne Cricket Grounds. De glijbanen gingen van hellingen af ​​die gemiddeld minder dan 6° waren (een helling van 10%), die laag is in vergelijking met glijbanen op het land, die meestal falen op hellingen die steiler zijn dan 11°.

De typische evolutie van een onderzeeër aardverschuiving na een mislukking. Krediet:geologische uitweidingen

We hebben verschillende vindplaatsen gevonden met scheuren in de zeebodemhelling, wat suggereert dat deze regio's in de toekomst instabiel kunnen zijn en klaar zijn om te schuiven. Echter, het is waarschijnlijk dat deze onderzeese aardverschuivingen sporadisch plaatsvinden over geologische tijdschalen, die veel langer zijn dan een mensenleven. Op een bepaalde plaats, aardverschuivingen kunnen eens in de 10 voorkomen, 000 jaar, of zelfs minder vaak dan dit.

Sinds thuiskomst, onze onderzoeken hebben zich gericht op hoe, wanneer, en waarom deze onderzeese aardverschuivingen plaatsvinden. We ontdekten dat de onderzeese aardverschuivingen in Oost-Australië onverwacht recent zijn, onder de 25, 000 jaar oud, en relatief frequent in geologische termen.

We ontdekten ook dat voor een onderzeese aardverschuiving die vandaag langs Oost-Australië ontstaat, het is zeer waarschijnlijk dat een externe trigger nodig is, zoals een aardbeving met een kracht van 7 of meer. Het ontstaan ​​van onderzeese aardverschuivingen wordt in verband gebracht met aardbevingen vanuit andere plaatsen in de wereld.

Onderzeese aardverschuivingen kunnen leiden tot tsunami's, variërend van klein tot catastrofaal. Bijvoorbeeld, de Tohoku-tsunami van 2011 resulteerde in meer dan 16, 000 doden of vermisten, en wordt verondersteld te worden veroorzaakt door de combinatie van een aardbeving en een onderzeese aardverschuiving die werd veroorzaakt door een aardbeving. Gelukkig, Australië kent weinig grote aardbevingen, vergeleken met plaatsen als Nieuw-Zeeland en Peru.

Deze afbeelding toont het Byron Slide-litteken, gelegen voor de kust van Byron Bay. Krediet:Samantha Clarke

Waarom zouden we ons druk maken om onderzeese aardverschuivingen?

We maken ons zorgen over het gevaar dat we lopen als er in de toekomst een onderzeese aardverschuiving zou plaatsvinden, dus we modelleren wat er zou gebeuren op waarschijnlijke locaties. Modellering is onze beste voorspellingsmethode en vereist het combineren van zeebodemkaarten en sedimentgegevens in computermodellen om te bepalen hoe waarschijnlijk en gevaarlijk een aardverschuivingsdreiging is.

Onze huidige modellen van tsunami's gegenereerd door onderzeese aardverschuivingen suggereren dat sommige locaties een toekomstig tsunami-risico kunnen vormen voor de oostkust van Australië. We onderzoeken momenteel wat deze dreiging precies zou kunnen zijn, maar we vermoeden dat dergelijke tsunami's weinig tot geen onmiddellijke bedreiging vormen voor de kustgemeenschappen van Oost-Australië.

Een verzameling onderzeese aardverschuivingslittekens voor Moreton Island. Krediet:Samantha Clarke

Dat gezegd hebbende, onderzeese aardverschuivingen zijn aan de gang, wijdverbreid proces op de oostelijke Australische continentale helling, dus het risico kan niet worden genegeerd (door wetenschappers, minstens).

Het is natuurlijk moeilijk om precies te voorspellen wanneer, waar en hoe deze onderzeese aardverschuivingen in de toekomst zullen plaatsvinden. Inzicht in eerdere en potentiële dia's, evenals het verbeteren van de gevaren- en risico-evaluatie van eventuele resulterende tsunami's, is een belangrijke en voortdurende taak.

In Australië, meer dan 85% van ons woont binnen 50 km van de kust. Weten wat er ver onder de golven gebeurt, is een logische volgende stap in de reis van wetenschappelijke ontdekkingen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.