Катастрофа, известная как землетрясение и цунами Тохоку, произошла в Японском желобе — у восточного побережья Японии. В этом месте Тихоокеанская тектоническая плита уходит под плиту Охотского моря (часть Североамериканской плиты).
Ученые наконец поняли, почему землетрясение у Фукусимы было таким разрушительным
С 2011 года ученые не могли понять, почему землетрясение и цунами, разрушившие в том числе атомную станцию «Фукусима», оказались настолько мощными.
JAMSTEC/IODP
Теперь эту загадку удалось разгадать благодаря уникальной буровой экспедиции, попавшей в Книгу рекордов Гиннесса
Обычно при таких землетрясениях основное смещение происходит глубоко под землей. Ближе к поверхности плиты удерживаются слоем твердой породы, который работает как «тормоз» и не дает разлому дойти до морского дна.
Но в 2011 году все произошло иначе. Смещение не ослабевало, а наоборот усиливалось по мере движения вверх и дошло прямо до дна океана. Почему так случилось, долгое время оставалось загадкой.
Необычная причина: скользкая глина
Международная группа ученых выяснила, что в этом месте между плитами не было твердой породы. Вместо нее находился слой мягкой пелагической глины толщиной около 30 метров.
Эта глина формировалась миллионы лет — из микроскопических частиц, оседавших на дне океана. Она оказалась очень скользкой и сработала как «смазка» для землетрясения.
Вместо того чтобы замедлять движение плит, глина ускорила его. В результате произошло смещение на 50–70 метров прямо у поверхности, что и вызвало мощные ударные волны и гигантское цунами.
Последствия были колоссальными:
- остров Хонсю сдвинулся на 2,4 метра к востоку;
- ось вращения Земли сместилась на 10–25 сантиметров;
- скорость вращения планеты увеличилась на 1,8 микросекунды в сутки.
По словам соавтора исследования Патрика Фултона из Корнеллского университета, это открытие объясняет, почему землетрясение 2011 года не укладывалось в существующие модели. Понимание строения разлома помогает точнее оценивать, где могут происходить сильные смещения и насколько опасным может быть цунами.
Бурение-рекордсмен
Чтобы сделать это открытие, ученые в 2024 году провели экспедицию Japan Trench Fast Drilling Project (JTRACK).
Они использовали японское сверхсовременное буровое судно Chikyū и впервые в истории пробурили скважину прямо в зоне разлома, где недавно произошло мегаземлетрясение.
Бурение достигло глубины 7 906 метров под поверхностью моря. Экспедиция установила мировой рекорд как самое глубокое научное бурение, что было зафиксировано Книгой рекордов Гиннесса.
Ученые отмечают, что пелагическая глина тянется вдоль побережья Японии на сотни километров. Это значит, что землетрясения с сильным поверхностным смещением здесь могут быть гораздо вероятнее, чем считалось раньше.
По словам Фултона, геологическое строение Японского желоба буквально «задает» место, где формируется разлом: он получается очень узким, слабым и позволяет разрушениям доходить до самого морского дна. Новое понимание таких процессов поможет лучше оценивать риски землетрясений и цунами не только для Японии, но и для других прибрежных регионов мира.