أفادت دراسة جديدة أجراها باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (CIT). لونغ فالي كالديرا في شرق كاليفورنيا، تتقلب حجرة الصهارة العميقة وتتقلب بلا هوادة بينما تبرد لتدخل في حالة سبات طويلة وطويلة.
وأخيراً ثار البركان منذ حوالي 100.000 سنة. ولم يمض وقت طويل حتى قذف من الرماد ما يكفي لدفن مدينة لوس أنجلوس الحديثة تحت كيلومتر واحد من الرواسب.
اليوم، يعد بركان لونج فالي خاملًا نسبيًا. لكن الأمور ليست هادئة في شرق كاليفورنيا. في أواخر السبعينيات، بدأ سرب من الزلازل ينبعث من الكالديرا. – اكتئاب يقع فوق بركان مدفون.
ولعقود من الزمن بعد ذلك، أنتج البركان فترات منتظمة من “الاضطرابات الواضحة”، التي أدت إلى رفع الأرض وتآكلها.
ولحسن الحظ، هذه ليست بالضرورة علامة على الهلاك الوشيك. وقد وجد باحثون من CIT دليلاً على أن البركان العملاق يبرد، وليس يسخن، بسبب كل هذا النشاط الفوضوي.
“لا نعتقد أن هذه المنطقة تستعد لثوران بركاني هائل آخر، ولكن عملية التبريد يمكن أن تطلق ما يكفي من الغاز والسائل لإحداث الزلازل والانفجارات الصغيرة.” هو يقول الجيوفيزيائي تشانغوين زان.
“في مايو 1980، على سبيل المثال، وقعت أربعة زلازل بقوة 6 درجات في المنطقة وحدها.”
وتستند النتائج التي توصل إليها الفريق على البيانات التي تم جمعها من كابل ألياف ضوئية بطول 100 كيلومتر، باستخدام الاستشعار الصوتي الموزع.
على مدار عام ونصف، استخدم باحثو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا هذا النظام المترابط – أي ما يعادل 10000 مخطط زلزالي فردي – لفهرسة أكثر من 2000 حدث زلزالي، لم يكن من الممكن أن يشعر البشر بالكثير منها على الأرض.
تم بعد ذلك إدخال هذه البيانات في خوارزمية التعلم الآلي، والتي حولت القياسات إلى خريطة عالية الدقة للكالديرا والبركان الأساسي.
يقول إيتوري بيوندي، عالم الزلازل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمؤلف الأول للدراسة، إن هذه هي المرة الأولى التي تكشف فيها شبكة موزعة بعمق من أجهزة الاستشعار الصوتية عن ديناميكيات باطن الأرض.
الصور أنتج ويقول الفريق إن لديهم “دقة جانبية استثنائية” على أعماق تصل إلى 8 كيلومترات. وحتى صور مناطق يصل عمقها إلى 30 كيلومترًا تم التقاطها “بمستويات رائعة من التفاصيل”.
وتظهر النتائج وجود فجوة واضحة بين غرفة الصهارة الكبيرة في البركان، والتي تقع على عمق 12 كيلومترا تحت السطح، والنظام الحراري المائي الضحل الذي يقع فوقه.
وعندما تبرد الغرفة العميقة، تتدفق الغازات والسوائل نحو السطح، مما يسبب الزلازل وتورم الأرض.
ويقول الباحثون إن تأثير الغليان هذا “يؤدي إلى تشوه السطح الملحوظ والزلازل”. اكتب.
وهذا مختلف وأقل خطورة بكثير مما يحدث أثناء الانفجار البركاني النشط، عندما تحقن الصهارة الموجودة في حجرة البركان نفسها في القشرة العليا وفي الأرض.
ومع انتقال النشاط الزلزالي عبر هذه الطبقات، تحتوي غرفة الصهارة على غطاء صلب من الصخور المتبلورة في الأعلى، والذي يبرد بمرور الوقت.
مع تراجع نشاط البركان العملاق، باحثون يقول يتباطأ “قلبه النابض” تدريجياً.
ويخطط الفريق لقياس تلك النبضات الأخيرة على عمق 20 كيلومترًا باستخدام كابل من أجهزة الاستشعار الزلزالية بطول 200 كيلومتر.
ونشرت الدراسة في التقدم العلمي.
