Yn in ôfstân gebiet identifisearret in miks fan geofysyske metoaden magma-oerdracht ûnder de seeboaiem as de oarsaak.
Sels foar de kust fan Antarktika kinne fulkanen fûn wurde. In sekwinsje fan mear as 85,000 ierdbevings waard yn 2020 opnommen by de Orca ûnderseeboat fulkaan, dy't in lange tiid ynaktyf west hat, in swarmbeving dy't proporsjes berikte dy't net earder waarnommen foar dizze regio. It feit dat sokke eveneminten yn opmerklike detail studearre en beskreaun wurde kinne sels yn sokke ôfstân, en dus min ynstruminteare gebieten, wurdt no oantoand troch de stúdzje fan in ynternasjonaal team publisearre yn it tydskrift Kommunikaasje Ierde en Miljeu.
Undersikers út Dútslân, Italië, Poalen en de Feriene Steaten wiene belutsen by de stúdzje, dy't laat waard troch Simone Cesca fan it Dútske ûndersykssintrum foar geowittenskippen (GFZ) Potsdam. Se koenen seismologyske, geodetyske en remote sensing-techniken kombinearje om te bepalen hoe't de rappe oerdracht fan magma fan 'e ierdemantel tichtby de krust-mantelgrins nei hast it oerflak de swarmbeving feroarsake.
De Orca-fulkaan tusken it puntsje fan Súd-Amearika en Antarktika
Swermbevingen komme benammen foar yn fulkanysk aktive streken. De beweging fan floeistoffen yn de ierdkoarste wurdt dêrom fertocht as de oarsaak. Orca seamount is in grutte ûnderseeboat skyld fulkaan mei in hichte fan sa'n 900 meter boppe de seeboaiem en in basis diameter fan likernôch 11 kilometer. It leit yn 'e Bransfieldstrjitte, in oseaankanaal tusken it Antarktyske Skiereilân en de Súd-Shetlâneilannen, súdwestlik fan 'e súdpunt fan Argentynje.
"Yn it ferline wie de seismisiteit yn dizze regio matig. Yn augustus 2020 begûn dêr lykwols in yntinse seismyske swerm, mei mear as 85,000 ierdbevings binnen in heal jier. It fertsjintwurdiget de grutste seismyske ûnrêst dy't ea dêr opnommen is, "rapportearret Simone Cesca, in wittenskipper yn GFZ's Seksje 2.1 Earthquake and Volcano Physics en haadauteur fan 'e no publisearre stúdzje. Tagelyk mei de swerm waard op it oanbuorjende King George Island in laterale grûnferpleatsing fan mear as tsien sintimeter en in lytse opheffing fan sa'n ien sintimeter fêstlein.
Útdagings fan ûndersyk yn in ôfstân gebiet
Cesca studearre dizze eveneminten mei kollega's fan it Nasjonaal Ynstitút foar Oseanografy en Applied Geofysika - OGS en de Universiteit fan Bologna (Itaalje), de Poalske Akademy fan Wittenskippen, Leibniz Universiteit Hannover, it German Aerospace Center (DLR) en de Universiteit fan Potsdam. De útdaging wie dat d'r in pear konvinsjonele seismologyske ynstruminten binne yn it ôfgelegen gebiet, nammentlik mar twa seismyske en twa GNSS-stasjons (grûnstasjons fan 'e Globaal Nloftfeart Satelite Ssysteem dat grûnferpleatsing mjittet). Om de gronology en ûntwikkeling fan 'e ûnrêst te rekonstruearjen en de oarsaak te bepalen, analysearre it team dêrom ek gegevens fan fierdere seismyske stasjons en gegevens fan InSAR-satelliten, dy't radar-ynterferometry brûke om grûnferpleatsingen te mjitten. In wichtige stap wie it modelleren fan 'e eveneminten mei in oantal geofysyske metoaden om de gegevens korrekt te ynterpretearjen.
Rekonstruearje de seismyske eveneminten
De ûndersikers diene it begjin fan 'e ûnrêst werom nei 10 augustus 2020 en wreidzje de orizjinele wrâldwide seismyske katalogus út, mei mar 128 ierdbevings, nei mear dan 85,000 eveneminten. De swerm peak mei twa grutte ierdbevings op 2 oktober (Mw 5.9) en 6 novimber (Mw 6.0) 2020 foardat se sakke. Tsjin febrewaris 2021 wie seismyske aktiviteit signifikant ôfnommen.
De wittenskippers identifisearje in magma-ynbraak, de migraasje fan in grutter folume magma, as de wichtichste oarsaak fan 'e swarmbeving, om't seismyske prosessen allinich de waarnommen sterke oerflakdeformaasje op King George Island net kinne ferklearje. De oanwêzigens fan in volumetryske magma-ynbraak kin selsstannich befêstige wurde op basis fan geodetyske gegevens.
Begjin fan 'e oarsprong migrearre seismisiteit earst nei boppen en dan lateraal: djipper, klustere ierdbevings wurde ynterpretearre as de reaksje op fertikale magma-propagaasje fan in reservoir yn' e boppemantel of by de krust-mantelgrins, wylst ûndjippere, krustale ierdbevings útwreidzje NO-SW oanlutsen boppe op 'e laterale groeiende magmadyk, dy't in lingte fan sa'n 20 kilometer berikt.
De seismisiteit naam mids novimber abrupt ôf, nei sa'n trije moannen fan oanhâldende aktiviteit, yn oerienstimming mei it foarkommen fan 'e grutste ierdbevings fan 'e searje, mei in magnitude Mw 6.0. It ein fan 'e swerm kin ferklearre wurde troch it ferlies fan druk yn 'e magmadyk, begeliedend mei it slipjen fan in grutte breuk, en kin it momint markearje fan in seebodderútbarsting dy't lykwols noch net befêstige wurde koe troch oare gegevens.
Troch it modellearjen fan GNSS- en InSAR-gegevens skatte de wittenskippers dat it folume fan 'e Bransfield magmatyske ynbraak yn it berik 0.26-0.56 km³ is. Dat makket dizze ôflevering ek de grutste magmatyske ûnrêst ea geofysysk kontrolearre yn Antarktika.
Konklúzje
Simone Cesca konkludearret: "Us stúdzje fertsjintwurdiget in nij suksesfol ûndersyk fan in seismo-fulkanyske ûnrêst op in ôfstân lokaasje op ierde, wêr't de kombineare tapassing fan seismology, geodesy, en remote sensing-techniken wurde brûkt om ierdbevingprosessen en magmaferfier yn min ynstruminten te begripen. gebieten. Dit is ien fan 'e pear gefallen wêr't wy geofysyske ark kinne brûke om ynbraak fan magma fan' e boppemantel of krust-mantelgrins yn 'e ûndjippe krust te observearjen - in rappe oerdracht fan magma fan 'e mantel nei hast it oerflak dat mar in pear dagen duorret ."
Referinsje: "Massive ierdbevingswerm oandreaun troch magmatyske ynbraak by de Bransfield Strait, Antarktika" troch Simone Cesca, Monica Sugan, Łukasz Rudzinski, Sanaz Vajedian, Peter Niemz, Simon Plank, Gesa Petersen, Zhiguo Deng, Eleonora Rivalta, Alessandro Peruan, A. Plasencia Linares, Sebastian Heimann en Torsten Dahm, 11 april 2022, Kommunikaasje Earth & Miljeu.
DOI: 10.1038/s43247-022-00418-5
