Hlubinná observatoř pohlídá Kalifornii

Hlubinná observatoř pohlídá Kalifornii

Kdy a kde vypukne zemětřesení? Americkým vědcům má při hledání odpovědi na tyto dvě kardinální otázky geofyziky pomoci projekt Hloubkové observatoře zlomu San Andreas (Safod). Umožní jim přímo a dlouhodobě sledovat děje, které probíhají v hlubinách, kde se rodí zemětřesení.
"Naše současné znalosti procesů probíhajících v zlomové oblasti jsou tak bídné, že nejenom nedokážeme vytvořit spolehlivou krátkodobou předpověď zemětřesení, ale ani nevíme, zda je vůbec možná," řekl Mark Zoback ze Stanfordovy univerzity pro rozhlasovou a televizní stanici BBC. Právě díky projektu Safod budou mít vědci příležitost ověřovat a propracovávat teorie o jevech, které předcházejí zemětřesení.

Zlom roztíná San Francisco

Na první příčky pomyslného žebříčku nejsledovanějších světových zlomů v zemské kůře by každý geofyzik zařadil právě San Andreas. Tvoří cosi jako jizvu na tváři Zlatého státu, jak se Kalifornii přezdívá, která se v délce 1300 kilometrů táhne od mexické hranice do severních částí státu.
Zlom vytyčuje hranici mezi dvěma obrovskými zemskými masami, které se od sebe velmi pomalu vzdalují - mezi ticho-oceánskou tektonickou deskou na západě a severoamerickou deskou na východě. Jejich vzájemným drcením podél zlomu vznikají častá zemětřesení, která děsí obyvatele třicetimiliónového státu. Trhlina v zemi přitom prochází přímo San Franciskem, které svým seizmickým pozdravem počátkem minulého století málem srovnala se zemí a probíhá poblíž Los Angeles.
Právě proto si vědci z Geologického průzkumu Spojených států (USGS) a Stanfordovy univerzity vybrali pro svůj ambiciózní projekt Safod ranč u Parkfieldu, provinčního městečka považovaného za "hlavní město světových zemětřesení". Leží totiž na půli cesty mezi San Franciskem a Los Angeles a zemětřesení tam přesahují šestý stupeň Richterovy devítistupňové škály, jak tomu bylo i na sklonku loňského roku.
Vědci už vloni vyvrtali na západní straně zlomu svislý zkušební vrt hluboký 2200 metrů. Spustili do něho čidla a měřicí přístroje, podle jejichž údajů zvolí vrtací postup na hlavním vrtu do hloubky 4000 metrů. Práce tam mají začít v červnu.
"Použijeme moderní postupy směrového vrtání vyvinuté pro ropný a plynárenský průmysl. Safod povedeme co možná nejblíže ke skupině malých zemětřesení, zvaných mikrozemětřesení, která se uprostřed zlomové oblasti opakují. Zřídka jsou cítit, ale mohou také skončit tak, že ve zlomu praskne kus o velikosti fotbalového hřiště," konstatoval Stave Hickman z Týmu seizmických rizik USGS.
Vrtání má podle plánů skončit v září 2005 a v následujících dvou letech budou vědci sledovat shluky mikrozemětřesení, které začínají v několikakilometrových hloubkách. "Vrt Safod dosáhne dostatečně hluboko na to, aby pronikl do srdce zlomové oblasti, kde zemětřesení skutečně začínají," prohlásil vedoucí vědců z Týmu seizmických rizik USGS Bill Ellsworth.
"Dosud jsme se na to museli dívat přes kilometry hornin, které stíní a zkreslují signály. Pokud máme zemětřesení opravdu porozumět, musíme se zblízka dívat na děje, které nemůžeme sledovat ze zemského povrchu."
Ambiciózní projekt monitorování hlubinných dějů uvnitř zlomu San Andreas bude stát 20 miliónů dolarů. Ve formě grantu je vědcům poskytla vládní Národní vědecká nadace v rámci mnohem širšího programu hloubkového průzkumu Země EarthScope (viz info).

Andělé budou zapotřebí

Dostatek informací o místě, čase a síle budoucího zemětřesení je naprosto zásadní pro včasné varování obyvatel v ohrožené oblasti. V seizmicky aktivní Kalifornii hrozí největší nebezpečí v Los Angeles, druhé největší metropolitní oblasti ve Spojených státech. Tektonické zlomy křižující jižní Kalifornii mohou totiž začít praskat v návaznosti na sobě, a tak vyvolat ještě mnohem silnější otřesy země, než vědci dosud předpokládali.
Varovné zjištění vyplynulo ze studií zemětřesení Denali o síle 7,9 Richterovy devítistupňové škály, které koncem roku 2002 vypuklo na Aljašce. Bylo nejsilnější v Severní Americe za posledních 150 let, roztrhalo ledovce, vyvolalo tisíce sesuvů půdy, ale díky řídkému osídlení nezpůsobilo závažné škody. Ukázalo se, že vzniklo spojením tří menších zemětřesení, která začala na jednom zlomu a přenesla se na další dva.
Obdobná situace může nastat také v seizmicky podobné jižní Kalifornii. Otřesy ve zlomu Sierra Madre mohou spustit zemětřesení v souběžném zlomu San Andreas. Zatímco tento zlom míjí Los Angeles ve vzdálenosti zhruba 65 kilometrů, Sierra Madre probíhá jen pár kilometrů od předměstí. Zemětřesení na obou zlomech současně by tak v těsné blízkosti metropole mohla vyvolat apokalyptické otřesy snad i o síle přesahující osmý stupeň.
Spojené zemětřesení na Aljašce vyvolalo mimořádně ničivé déle trvající otřesy s delšími periodami, než by způsobila jednotlivá menší zemětřesení. A co víc, uvolněná energie se soustřeďovala v témž jihovýchodním směru, jakým se šířila prasklina tří zlomů. Je-li to pravidlo, Los Angeles by skutečně měli ochraňovat andělé, které má město v názvu: obdobné zemětřesení v některých částech zlomu San Andreas by soustředilo celou svou energii přímo na metropoli.
[*]
Autor je spolupracovníkem redakce

info

Dalekohled mířící do středu Země
Projekt hlubinného monitorování zemětřesení Safod tvoří součást programu EarthScope organizovaného americkou Národní vědeckou nadací. Během pěti let prozkoumá strukturu, vývoj a dynamiku severoamerického kontinentu stejně jako fyzikální procesy, jež vyvolávají zemětřesení a výbuchy sopek. Program počítá s instalací 400 seizmometrů, které vytvoří pohyblivou síť geologických čidel postupně rozprostíranou přes 48 sousedních amerických států a Aljašku. V průběhu deseti let tak z průzkumu na 2000 místech vznikne obraz vnitřní struktury kontinentu od kůry po zemské jádro.
EarthScope rovněž spolupracuje s vesmírnou agenturou NASA na vývoji speciální družice SARS, jejíž radar zmapuje změny zemského povrchu před zemětřeseními nebo sopečnými výbuchy, během nich a po nich. Do programu EarthScope vkládají odborníci značné naděje. Jim Whitcomb, ředitel sekce věd o Zemi Národní vědecké nadace, řekl BBC: "Je to jako stavět dalekohled, který se bude dívat do nitra Země. Poví nám, jak pracují její motory."