یک زمین لغزه عظیم در گرینلند منجر به ایجاد یک سونامی بزرگ شد که باعث شد آب به مدت نه روز به عقب و جلو در سراسر یک آبدره (فیورد) حرکت کند. طبق یک مطالعه اخیر، این حرکت باعث ایجاد ارتعاشاتی شد که از طریق زمین حرکت کرده و در سراسر جهان شناسایی شدند.
این رویداد که در سپتامبر ۲۰۲۳ رخ داد، در ابتدا باعث شگفتی زلزله‌شناسان شد وقتی که یک سیگنال لرزه‌ای جهانی مرموز را مشاهده کردند که برای چند روز ادامه داشت.
این تحقیق که در مجله Science منتشر شده است، نشان می‌دهد که فروپاشی یک قله کوه به ارتفاع ۱.۲ کیلومتر در آبدره دیکسون مسئول این پدیده بوده است.
زمین لغزه باعث ایجاد یک سونامی بزرگ شد
این زمین لغزه که در یک منطقه دورافتاده رخ داد، موجی از آب را به ارتفاع ۱۹۹.۹ متر به هوا پرتاب کرد و باعث ایجاد سونامی شد که به ارتفاع ۱۰۹.۷ متر رسید.
این موج که بیش از ۹.۶ کیلومتر از آبدره را در بر می‌گرفت، به سرعت در عرض چند دقیقه به حدود 7 متر کاهش یافت و در نهایت در طول روزهای بعد به تنها چند سانتی‌متر رسید.
با استفاده از مدل‌سازی ریاضی پیشرفته، محققان نشان دادند که چگونه آبدره باریک و پیچ در پیچ به تداوم حرکت آب به عقب و جلو کمک کرده است.
ارتعاشات لرزه‌ای جهانی
فرکانس این حرکت با ارتعاشات لرزه‌ای شناسایی شده در سراسر جهان مطابقت داشت و به توضیح خوانش‌های لرزه‌ای گیج‌کننده کمک کرد.
به گفته محققان، این زمین لغزه به دلیل نازک شدن یک یخچال طبیعی در پایه کوه ایجاد شده است که دیگر قادر به پشتیبانی از سنگ بالای آن نبود. این بی‌ثباتی به تغییرات آب و هوایی مرتبط دانسته شده است.
اولین زمین لغزه و سونامی در گرینلند
این رویداد اولین زمین لغزه و سونامی ثبت شده در شرق گرینلند است.
استفان هیکس، دانشمند زمین در UCL و یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: “وقتی برای اولین بار سیگنال لرزه‌ای را دیدم، کاملاً گیج شده بودم.”
“حتی با اینکه می‌دانیم لرزه‌نگارها می‌توانند منابع مختلفی را که در سطح زمین اتفاق می‌افتند ثبت کنند، اما هرگز چنین موج لرزه‌ای طولانی مدت و جهانی که تنها شامل یک فرکانس نوسان باشد، ثبت نشده بود.”
ارتعاشات از طریق پوسته زمین
هیکس اشاره کرد که این اولین باری است که حرکت آب به عنوان ارتعاشات از طریق پوسته زمین ثبت شده است که در سراسر جهان حرکت کرده و چندین روز ادامه داشته است.
سیگنال لرزه‌ای شناسایی شده برخلاف غرش‌های معمول زلزله بود که تمایل دارند از نظر فرکانس غنی باشند. در عوض، به صورت یک وزوز واحد و یکنواخت ظاهر شد.
در ابتدا به عنوان یک “USO” (شیء لرزه‌ای ناشناس) برچسب‌گذاری شد، اما بعداً این سیگنال به یک سونامی بزرگ گزارش شده در آبدره دورافتاده شمال شرقی گرینلند مرتبط شد.
حل معما
برای حل این معما، 68 دانشمند از ۴۰ مؤسسه در ۱۵ کشور همکاری کردند. آن‌ها داده‌های لرزه‌نگارها، ضبط‌های فروصوت، تصاویر ماهواره‌ای، اندازه‌گیری‌های میدانی و شبیه‌سازی‌های سونامی را جمع‌آوری کردند.
ارتش دانمارک نیز پس از بازرسی کوه فرو ریخته و آثار باقیمانده از سونامی، تصاویری را ارائه داد. این تلاش بین رشته‌ای به تیم اجازه داد تا توالی رویدادها را کنار هم قرار دهند.
کریستین سونویگ، نویسنده اصلی این مطالعه، دانشمندی در سازمان زمین‌شناسی دانمارک و گرینلند (GEUS) است.
سونویگ گفت: “وقتی ما این ماجراجویی علمی را آغاز کردیم، همه گیج شده بودند و هیچ کس کوچک‌ترین ایده‌ای نداشت که چه چیزی باعث این سیگنال شده است. تنها چیزی که می‌دانستیم این بود که به نحوی با زمین لغزه مرتبط است. ما فقط از طریق یک تلاش عظیم بین رشته‌ای و بین‌المللی توانستیم این معما را حل کنیم.”
نیروی مخرب زمین لغزه و سونامی
این مطالعه نشان داد که زمین لغزه ۲۵ میلیون متر مکعب سنگ و یخ را جابجا کرده است – به اندازه‌ای که ۱۰۰۰۰ استخر شنای المپیکی را پر کند.
امواج سونامی حاصل، که از بزرگ‌ترین امواج ثبت شده در تاریخ اخیر بودند، خسارات قابل توجهی را در فاصله ۷۰ کیلومتری از محل ایجاد کردند، از جمله تخریب اماکن میراث فرهنگی و آسیب به یک پایگاه تحقیقاتی در جزیره Ella Ø.
اگرچه در آن زمان هیچ کشتی تفریحی در منطقه نبود، محققان اشاره کردند که آبدره دیکسون یک مسیر محبوب برای کشتی‌های توریستی است و اگر در آن نزدیکی بودند، عواقب می‌توانست فاجعه‌بار باشد.
سیستم‌های هشدار اولیه مورد نیاز هستند
با استفاده از مدل‌های ریاضی با وضوح بالا، تیم توانست حرکت آب را به دقت بازسازی کند که با سیگنال‌های لرزه‌ای ثبت شده در سراسر جهان مطابقت داشت.
این مطالعه نتیجه گرفت که با شتاب گرفتن تغییرات آب و هوایی، نظارت بر مناطقی که قبلاً پایدار در نظر گرفته می‌شدند و توسعه سیستم‌های هشدار اولیه برای زمین لغزه‌ها و سونامی‌ها اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند.
نقش شبکه‌های لرزه‌ای جهانی
توماس فوربریگر، یکی از نویسندگان این مطالعه از مؤسسه فناوری کارلسروهه، بر نقش شبکه‌های لرزه‌ای جهانی در این کشف تأکید کرد.
فوربریگر گفت: “ما بدون شبکه‌های ایستگاه‌های لرزه‌ای باند پهن با وفاداری بالا در سراسر جهان، که تنها حسگرهایی هستند که واقعاً می‌توانند چنین سیگنال منحصر به فردی را ثبت کنند، نمی‌توانستیم این رویداد شگفت‌انگیز را کشف یا تجزیه و تحلیل کنیم.”
به گفته آن مانگنی از دانشگاه پاریس سیته، این سونامی مدل‌های عددی کلاسیکی را که قبلاً برای شبیه‌سازی تنها چند ساعت انتشار سونامی استفاده می‌کردیم، به چالش کشید.
مانگنی نتیجه گرفت: “ما مجبور شدیم به یک وضوح عددی بی‌سابقه‌ای برویم تا این رویداد طولانی مدت در گرینلند را ثبت کنیم. این امر راه‌های جدیدی را در توسعه روش‌های عددی برای مدل‌سازی سونامی باز می‌کند.”
