Подтверждена сложная связь между изменением климата и землетрясениями

Засушливый климат в Восточной Африке привел к сокращению объема воды в кенийском озере Туркана на протяжении тысяч лет, что спровоцировало подземные толчки и пробуждение вулканов. С усугублением нарушений режимов осадков и засух эта порожденная изменением климата угроза со временем может затронуть и другие водоемы по всему миру.

Пересыхающая колыбель

Туркану часто называют колыбелью человечества — здесь обнаружены окаменелости возрастом до 4,2 миллиона лет, принадлежащие как минимум шести видам гоминид, некоторые из которых, по-видимому, сосуществовали одновременно. По мере пересыхания озера в последние тысячелетия нашим предкам пришлось столкнуться не только с изменением климата, но и с возросшей сейсмической активностью.

«Мы предполагаем, что в те периоды участки коры здесь чаще содрогались от землетрясений, а вулканы извергались интенсивнее. Это усугубляло и без того сложные условия, подобные тем, что наблюдаются в регионе сегодня», — говорит профессор Кристофер Шольц из Сиракузского университета в Нью-Йорке.

Озеро Туркана расположено между Кенией и Эфиопией в пределах Великой рифтовой долины — зоны, где континентальная плита медленно раскалывается и расходится в стороны. Это крупнейшее в мире пустынное озеро, наполненное зеленоватой соленой водой и окруженное песчаными зарослями кустарников и продуваемыми ветрами скалами. 9000 лет назад водоем был гораздо больше и его берега окружали пышные луга и лесные массивы.

Между 4000 и 6000 лет назад климат стал суше, и уровень воды в озере понизился на 100–150 метров. Падение уровня воды уменьшает давление на дно озера, что может влиять на сейсмическую активность. Чтобы оценить последствия этих климатических изменений, Шольц и его коллеги идентифицировали в ранее отобранных кернах донных отложений определенные слои, соответствующие разным временным периодам.

С борта судна они провели гидролокационную съемку 27 разломов на дне озера, чтобы определить величину вертикального смещения одних и тех же слоев осадков по разные стороны каждого разлома. Результаты исследования вышли в Scientific Reports.

Под действием становящегося все более засушливым климата это смещение ускоряется в среднем на 0,17 миллиметра в год.

«Основной процесс можно сравнить с ослаблением сдерживания этой зоны деформации, разрыва, где и происходят землетрясения, — объясняет Шольц. — Более засушливые условия и уменьшившаяся водная нагрузка облегчают скольжение в разломе».

Пробка от шампанского

Компьютерное моделирование показало, что уменьшение массы воды также позволяет большему количеству магмы подняться из недр под озером. Один из трех вулканических островов на озере Туркана извергался в 1888 году.

Ранее ученые уже выявляли связь между понижением уровня моря и усилением вулканизма на срединно-океанических хребтах. Однако это первое четкое свидетельство того, что подобное происходит и в районе озера, замечает морской геофизик Кен Макдональд из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

«Это почти как ослабить пробку в бутылке шампанского, — сравнивает он. — Когда мы снижаем давление, магма с большей вероятностью поднимется в земной коре и произойдет извержение».

Хотя увеличение количества осадков из-за изменения климата в настоящее время вновь повышает уровень воды в озере Туркана, потребуются тысячи лет, чтобы это существенно подавило землетрясения и вулканическую активность. 

По мнению авторов исследования, при оценке сейсмической опасности уже следует учитывать, как меняющийся климат может повлиять на уровень воды. А правительствам следует принимать во внимание риск землетрясений до строительства или демонтажа плотин, убежден Макдональд: «Перед любым масштабным строительством следует установить [сейсмометры]».