science >> Wetenschap >  >> Natuur

Diepzeetransportbandstroom zorgt voor tsunami-risico voor Falklandeilanden

Krediet:mariene geologie

De Falklandeilanden lopen gevaar door tsunami's veroorzaakt door aardverschuivingen onder water, volgens nieuw onderzoek.

Wetenschappers van de Heriot-Watt University en de British Geological Survey hebben bewijs gevonden van prehistorische onderzeese aardverschuivingen in de Falkland-trog.

De aardverschuivingen bevinden zich allemaal op dezelfde locatie en de wetenschappers zeggen dat het Subantarctisch Front, een tak van een van de sterkste stromingen op aarde, was achter de vorming van de aardverschuivingen.

De aardverschuivingen kwamen van een drift die ontstond toen sterke stromingen, tot 50 miljoen kubieke meter water per seconde, duwde sediment hoog op de continentale helling, op 400-1000 meter onder water. Er zou dan een kantelpunt optreden en een aardverschuiving veroorzaken.

Sediment heeft zich weer opgehoopt op de locatie, door de onderzoekers Burdwood Drift genoemd, waar de zeebodem zo steil is, zal hij weer instorten, maar ze kunnen niet zeggen wanneer.

De meeste grote tsunami's, zoals de tsunami op Boxing Day in de Indische Oceaan in 2004, of het evenement van 2011 in Japan, werden direct veroorzaakt door grote aardbevingen.

Echter, aardverschuivingen hebben ook tsunami-golven veroorzaakt, waaronder de tsunami in Papoea-Nieuw-Guinea in 1998, de prehistorische Storegga-aardverschuiving die Schotland ongeveer 8000 jaar geleden en meest recentelijk in 2018 overspoelde, op Sulawesi in Indonesië.

Dr. Uisdean Nicholson, een sedimentair geoloog aan de Heriot-Watt University, zei:"We hebben seismische gegevens gebruikt om de verschillen in de dichtheid van de offshore-sedimenten te zien.

"Hierdoor konden we de sedimentaire lichamen prachtig in drie dimensies afbeelden, vergelijkbaar met een echografie van de aarde.

"Als je nadenkt over hoe de nasleep van een aardverschuiving er op het land uitziet, het is hetzelfde onder water. Stel je een enorme hoeveelheid modder voor, zand en kilometergrote rotsblokken die naar beneden stromen op de oceaanbodem.

"De grote aardverschuivingen verschoven ongeveer 100 km 3 van sediment - dat is genoeg om een ​​stad ter grootte van Edinburgh onder 400 meter materiaal te begraven.

"Maar we hebben ook bewijs gevonden van kleinere aardverschuivingen die tientallen kubieke kilometers materiaal hebben gegenereerd en vaker voorkomen. Deze zouden nog steeds een reëel gevaar opleveren.

"Alle aardverschuivingen vormden zich in één gebied langs de Burdwood Bank, dat is een fragment van continentale korst dat ongeveer 30 miljoen jaar geleden uit Patagonië brak, en werd verplaatst langs de actieve tektonische plaatgrens.

"We hebben de cruciale rol bewezen die de stroming speelde bij de vorming van deze aardverschuivingen:het erodeert de zeebodem aan de oostkant van de oever en werkt dan als een transportband, het sediment 200 km naar het westen transporteren en vervolgens honderden kubieke kilometers modder dumpen, zand en slib op de helling van de bank.

"Het materiaal dat het deponeert is zeer onstabiel, aangezien het op een steile helling is, en de basis van de drift wordt ook uitgehold door de stroming, het verder steiler maken en destabiliseren van de helling. Eventuele zwakke lagen hierin kunnen als smeermiddel dienen, mogelijk waardoor de hele massa sediment tegelijkertijd instort."

Nadat het team de onderzeese aardverschuivingen had gevonden, gebruikten ze numerieke modellen om te testen of ze gevaarlijke tsunami's hadden kunnen veroorzaken. en om te berekenen of toekomstige aardverschuivingen een risico zouden vormen voor de Falklandeilanden in het noorden.

Dr. Nicholson zei:"De modellen laten zien dat, voor een 100 km 3 aardverschuivingsgebeurtenis, de resulterende golf zou tot 40 m hoog zijn, en bereik de Falklands ongeveer een uur na het evenement.

"Hoewel de grootste golf de dunbevolkte zuidkust zou treffen, we konden een 10 m hoge golf verwachten die de stad Stanley zou raken, dat laaggelegen is en het belangrijkste bevolkingsknooppunt is, na 70 minuten.

"Hoewel we voorzichtig moeten zijn met de modelleringsresultaten in termen van de absolute omvang van deze gebeurtenissen, ze helpen ons om de locatie van de grootste golven en aanloop aan land te voorspellen.

"We zien ook dat kleinere en frequentere 10 km 3 gebeurtenissen kunnen nog steeds een aanzienlijk gevaar opleveren, met waarschijnlijke golfhoogten van enkele meters die Stanley beïnvloeden.

"We zien ook bewijs verder terug in de tijd voor echt gigantische aardverschuivingen van ongeveer 1000 km 3 . Deze zouden tsunami-golven veroorzaken die een veel groter gebied van de Zuid-Atlantische Oceaan zouden treffen, hoewel het zeer onwaarschijnlijk is dat deze in de nabije toekomst zullen plaatsvinden.

"We moeten meer begrijpen over deze processen en de waarschijnlijkheid van een nieuwe aardverschuiving, en of het een tsunami zal veroorzaken die de nabijgelegen Falklandeilanden kan treffen.

"We hebben geen bewijs van historische tsunami's die de Falklands hebben getroffen, maar niemand heeft ooit goed gekeken en het is eigenlijk best moeilijk om ergens bewijs te vinden. Elke keer als er een ijstijd is, wanneer de zeespiegel 100 meter zakt, we verliezen veel van het bewijs.

"Er is enig bewijs van relatief recente tsunami's in Tierra del Fuego in Argentinië. De theorie is dat de tsunami werd veroorzaakt door vulkanische ineenstorting duizenden kilometers naar het oosten, maar deze ontdekking geeft een ander mogelijk mechanisme voor deze, ongeveer 500 km ten oosten van de plaats van de tsunami."

Het rapport is gepubliceerd in Mariene geologie .