Вызовет ли изменение климата также землетрясения, цунами и извержения вулканов?
Разворачивающаяся чрезвычайная климатическая ситуация приучила нас слышать ужасные предсказания о том, что наш мир становится все более нестабильным и негостеприимным местом: таяние льдов, повышение уровня моря, экстремальные погодные явления, наводнения и засухи приводят не только к разрушению окружающей среды, но и к рискам. к здоровью и продовольственной безопасности. Как будто этого было недостаточно, появляется все больше научных данных о том, что изменение климата может также играть роль в таких геологических явлениях, как землетрясения, цунами и извержения вулканов. И хотя до сих пор ведутся споры о том, каких масштабов могут достигать эти вторичные эффекты глобального потепления, больше не остается никаких сомнений в том, что риск реален.
Когда в 2012 году геофизик и эксперт по климатическим рискам Билл Макгуайр из Университетского колледжа Лондона опубликовал свою книгу Пробуждение гиганта: как изменение климата вызывает землетрясения, цунами и вулканы (Oxford University Press), средства массовой информации повторили то, что было представлено как новый тревожный сигнал об изменении климата. Но не обошлось и без скептической реакции: как атмосферные элементы, такие как вода или воздух, могут влиять на тектонические явления, зависящие от твердой породы?
Макгуайр предупредил, что спящему гиганту под нашими ногами, Земле, иногда требуется лишь небольшой толчок, чтобы проснуться в виде землетрясений, извержений вулканов или оползней, и что крошечные дополнительные возмущения могут быть вызваны климатическими изменениями. «Многие из этих процессов, безусловно, работают в небольших масштабах», — отмечает Макгуайр. OpenMind . Тем не менее, добавляет он, «как любит говорить мой коллега-сейсмолог, если разлом подготовлен и готов взорваться, все, что нужно, — это рукопожатие, чтобы он взорвался. Если системы находятся в критическом состоянии, то экологические изменения, связанные с быстрым и ускоряющимся ухудшением климата, могут легко справиться с этой задачей».
Влияние ледников на земную кору
В частности, среди климатических факторов, вовлеченных в эти процессы, прежде всего изменения земного ледяного покрова, количества осадков и даже атмосферного давления. Наиболее подробно изучен первый из них; ледники и постоянные ледяные щиты в полярных регионах планеты оказывают огромное давление на коренные породы, заставляя их искривляться вниз. Когда лед тает и этот вес освобождается от земной коры, земля отвечает отскоком, как медленная, гигантская версия батута. Этот отскок может иметь последствия для геологических разломов и месторождений магмы.
Многочисленные исследователи нашли доказательства того, как это явление влияет на вулканизм и сейсмичность. В Университете Лидса (Великобритания) вулканолог Клэр Купер и ее сотрудники изучают, как за последние 12 500 лет оледенения и отступления ледников повлияли на циклы вулканических извержений в Исландии. «Когда эти ледники отступают, декомпрессия вызывает поднятие земной коры и облегчает выход магмы на поверхность, что может привести к извержению», — объясняет исследователь. OpenMind , добавив, что подобное явление изучается на полуострове Камчатка (Россия) и в вулканической зоне южных Анд в Чили.
Нечто подобное относится и к подземным толчкам. «Известно, что движения ледников/изменения масс (которые не обязательно должны быть вызваны изменением климата) могут вызывать микросейсмичность в земной коре», — рассказывает геофизик Андреа Хампель из Ганноверского университета им. Лейбница (Германия). OpenMind . Работа Хэмпеля и других исследователей показала, как это явление могло повлиять на различные регионы; Аляска является особенно хорошо изученным случаем, поскольку является тектонически активным регионом.
«Землетрясения, вызванные таянием льда, случались в прошлом несколько раз, — рассказывает геофизик Ребекка Штеффен из Шведского управления картографии, кадастра и земельной регистрации, чьи исследования касаются сейсмической активности, вызванной изменениями льда. OpenMind . Ученый уточняет, что существуют свидетельства этого явления за последние 20 000 лет во многих районах Северной и Центральной Европы, от Скандинавии до России, а также в Северной Америке.
В частности, в Гренландии, добавляет Штеффен, есть признаки землетрясения, связанного с потерей льда, которое затронуло южное побережье около 10 000 лет назад. «Землетрясения тесно связаны с таянием ледяных щитов, и в данном случае не имеет значения, происходит таяние из-за антропогенного изменения климата или нет». Макгуайр комментирует другой случай, когда Скандинавия потеряла свой трехкилометровый слой льда после последнего ледникового периода: «Землетрясения магнитудой 8 и более вызвали оползень Сторегга, один из крупнейших подводных оползней на планете, который привел к огромное цунами. Высота спуска превышала 20 м на Шетландских островах и 6 м на восточном побережье Великобритании».
Изменение климата может ускорить проблему
Эти эффекты, связанные с приливами и отливами льда в прошлом, проявляются в долгосрочной перспективе; Купер говорит о задержке по меньшей мере в два-четыре века между отступлением ледников и вулканической реакцией, в то время как Хэмпель отмечает, что в Скандинавии, тектонически стабильном регионе, землетрясения связаны с отступлением льда после того, как последнее оледенение появилось между несколько веков и тысячелетие спустя.
Но более сложным, чем описание этих явлений в прошлом, является их предсказание в будущем.По Хэмпелю, «трудно сказать, когда достигнут порог сейсмического отклика земной коры, потому что это зависит в первую очередь от напряженного состояния земной коры, наличия потенциально существовавших ранее зон механической слабости в земной коре. (например, разломы), объем таявшего льда и скорость таяния льда». Однако если для возникновения идеального шторма необходима определенная комбинация факторов, несомненно, им благоприятствует текущее изменение климата с ускоренным таянием больших массивов льда.
Таким образом, опрошенные эксперты согласны с тем, что районы, подвергающиеся наибольшему риску, — это те, которые теряют лед ускоренными темпами, такие как горные районы Аляски, Гималаи и Альпы. «На юге Аляски некоторые районы потеряли вертикальный километр льда, что уже отражается на повышении уровня сейсмичности», — говорит Макгуайр.
Но прежде всего опасность может таиться в двух ледяных шапках, поскольку, хотя это не густонаселенные районы, риск землетрясений усугубляется риском цунами: «Одна проблема с Гренландией и Антарктидой заключается в том, что их льды окружены водой, поэтому землетрясения могут происходить в прилегающих районах под водой. Эти землетрясения могут вызвать цунами», — говорит Штеффен. Геофизик предупреждает, что цунами, образовавшееся в Гренландии, может достичь Европы и Северной Америки, а цунами в Антарктиде угрожает побережьям Австралии, Южной Африки и Южной Америки. «Но когда именно эти землетрясения могут произойти в будущем, это неясно, и необходимы дополнительные исследования», — предполагает она.
Осадки могут изменить геологические явления
Отступление льда — главный риск, который беспокоит ученых, но не единственный: некоторые исследования также показали, как циклы осадков могут влиять на геологические явления. На Гавайях исследование показало, что давление воды внутри скал после сезона проливных дождей вызвало изменение поведения во время недавнего продолжительного извержения вулкана Килауэа.В Гималаях была обнаружена связь между годовыми циклами муссонных дождей и возникновением микросейсмов (слабых подземных толчков). И если изменение климата изменяет характер осадков, это также может иметь последствия для частоты или интенсивности этих геологических явлений.
Более необычно может показаться, что даже резкие изменения атмосферного давления могут также влиять на сейсмический риск. На Тайване было показано, что низкое давление, связанное с тайфунами, может вызвать крошечные движения разломов, которые в критическом состоянии могут вызвать землетрясение; это идея рукопожатия, процитированная Макгуайром, или пресловутая соломинка, которая ломает хребет верблюду. В случае Тайваня обнаруженные землетрясения относятся к медленному типу: они высвобождают свою энергию в течение часов, дней или месяцев, поэтому они намного менее сильны, чем обычно разрушительные землетрясения, которые происходят за секунды.
Короче говоря, и хотя все это рисует картину, которая обычно относится к микросейсмам, медленным землетрясениям или эффектам, которые наступят в далеком будущем, правда в том, что эксперты осторожны при оценке того, каким может быть масштаб этих явлений в худшем случае. и в контексте ускоренного и масштабного изменения климата, которое полностью вышло из-под контроля. Таким образом, вывод Макгуайра должен служить постоянным предупреждением: «Существует множество свидетельств того, что крошечные изменения в окружающей среде могут вызвать крупные геологические события, которые могут быть смертельными и разрушительными».
