Země má systém na recyklaci vlastní kůry
Oceánské dno není navždy. Na středooceánských hřbetech vzniká nová kůra a jinde se starší oceánské desky podsouvají pod jiné desky a míří zpět do zemského pláště. Tento proces označujeme jako subdukci a patří k hlavním motorům deskové tektoniky. Subdukční zóny vytvářejí hlubokomořské příkopy, sopečná pohoří a také některá z nejsilnějších zemětřesení na Zemi. Mohou fungovat desítky milionů let. Nemohou ale fungovat věčně.
Geologický záznam obsahuje zbytky dávných desek, malé mikrodestičky i zvláštní pásy sopečných hornin naznačující, že některé subdukční systémy postupně zanikly. Mnohem obtížnější bylo zachytit jeden právě v době, kdy se to děje. U severního konce Cascadie máme možná právě takovou příležitost.
Vědci táhli za lodí patnáct kilometrů „uší“
Výzkumníci využili data z experimentu CASIE21 u Vancouver Island, kde se oceánské desky Juan de Fuca a Explorer podsouvají pod severoamerickou desku. Výzkumná loď vysílala do zemské kůry seismické vlny a za sebou táhla přibližně patnáct kilometrů dlouhou soustavu hydrofonů. Ty zachycovaly odrazy vln přicházející z různých vrstev pod mořským dnem.
Princip trochu připomíná ultrazvuk. Způsob, jakým se vlna odrazí, umožňuje rekonstruovat struktury, které jinak leží několik kilometrů pod povrchem. Výsledný obraz nebyl hladkou deskou sklánějící se do hloubky. Protínaly ji obrovské poruchy a trhliny.
Jedna výrazná zóna se táhne přibližně 75 kilometrů a v jednom místě je část desky vertikálně posunutá asi o pět kilometrů. To už není drobná prasklina v hornině. Je to fragmentace části jednoho z hlavních tektonických systémů planety.
Některé části ještě drží. Jiné už možná ne
Další důkaz poskytla zemětřesení. Na některých úsecích trhliny se otřesy stále objevují. Jinde aktivita výrazně utichá. To může naznačovat, že část hornin už spolu není mechanicky spojená natolik, aby se na kontaktu hromadilo napětí a následně se uvolňovalo zemětřesením. Jinými slovy: jedna část systému se ještě trhá, zatímco jiná už se mohla skutečně oddělit.
Výzkumníci proto popisují zánik subdukce jako postupný proces. Deska se nevypne v jediném geologickém okamžiku. Transformní zlomy, podél nichž se bloky pohybují horizontálně vedle sebe, mohou fungovat jako gigantické nůžky a odřezávat jednotlivé segmenty. Z velké desky začnou vznikat menší mikrodestičky. A jak se další části odpojují, mění se i síly, které dosud pomáhaly táhnout zbytek desky do pláště.
Smrt desky trvá miliony let
Slovo „umírá“ zní dramaticky, jenže Země používá poněkud jiné hodiny než my. Jednotlivé etapy odtrhávání mohou trvat miliony let. To, co nyní geofyzikové sledují, proto není událost podobná prasknutí tabule skla. Jde o geologický proces, jehož jednotlivé fáze může dělit doba delší než celé lidské dějiny.
Právě proto je dnešní struktura tak cenná. Na jiných místech vidíme až výsledek. Najdeme zaniklou mikrodestičku nebo geochemickou stopu po změně vulkanismu a snažíme se zpětně rekonstruovat, co se stalo.
U Cascadie můžeme pozorovat systém, který stále částečně funguje, ale současně už nese jasné známky fragmentace. Je to trochu jako najít starý stroj ve chvíli, kdy se ještě některá kola otáčejí, ale jeho konstrukce už se začíná rozpadat.
Když odpadne kus desky, může se změnit i vulkanismus
Roztržení sestupující desky nekončí jen vznikem menšího kusu horniny. Pokud se fragment oddělí, v klesající desce vznikne otvor označovaný jako slab window. Do prostoru, který byl předtím blokovaný chladnější oceánskou litosférou, může stoupat teplejší materiál zemského pláště. To může změnit vznik magmatu a postupně také charakter vulkanické aktivity nad postiženou oblastí.
Podobné změny geologové znají z minulosti. Zaniklé subdukční systémy po sobě zanechaly kombinace mikrodestiček a sopečných hornin, jejichž stáří naznačuje, že se celý proces posouval oblast po oblasti. Cascadia nyní poskytuje mechanismus, který by takový záznam mohl vysvětlit.
A co obávané zemětřesení Cascadie?
Cascadská subdukční zóna je schopná produkovat mimořádně silná zemětřesení a tsunami a její chování je intenzivně sledováno. Nově popsané trhliny ale neznamenají, že by se nebezpečí právě náhle zvýšilo nebo že by studie předpovídala blížící se katastrofu. Proces rozpadu probíhá na geologických časových škálách.
Výzkumníky spíš zajímá jiná otázka: až někdy v budoucnu velké zemětřesení přijde, dokáže se jeho trhlina šířit přes nově zmapované poruchy, nebo některá z nich funguje jako hranice, která rupturu změní či zastaví?
To může být důležité pro budoucí modelování rizika. Z dnešních dat však konkrétní datum ani velikost dalšího zemětřesení vyčíst nelze. Největší význam objevu je zatím hlubší. Deskovou tektoniku většinou kreslíme jako několik pevných šipek na mapě. Skutečná planeta je mnohem méně úhledná.
Dokonce i tektonická deska může zestárnout, popraskat a postupně se rozpadnout na kusy – a my právě jeden takový proces dokážeme zobrazit.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], Science Advances – Slab tearing and segmented subduction termination driven by transform tectonics [2], Louisiana State University / ScienceDaily – Earth is tearing apart beneath the Pacific Northwest [3]. img ai generated
