Syvät keskisyvyiset järistykset Davidin jäätikön alla havaittu

Pinnan alla, jonka useimmat meistä kuvittelevat täydeksi hiljaisuudeksi, maa kuiskaa, ja joskus halkeilee, kaukana jään alapuolella. Tutkijat ovat nyt kartoittaneet yli viisisataa pientä tärinää, eivät laattarajojen tutuilla reunoilla, vaan Itä-Antarktiksen syvyyksissä, keskittyneinä Davidin jäätikön alle, missä ketään ei odotettu tällaista aktiivisuutta.

Löytö alkoi raakaisista, kohinaisista tallenteista 49 seismiasemalta, joita oli sijoitettu jäätikölle yli koko mantereen. Tietojen käsin seulominen olisi ollut kuin neulan etsimistä lumipenkasta. Sen sijaan tutkijaryhmä turvautui moderniin ratkaisuun: syväoppimiseen perustuvaan havaitsemistyökaluun, jota terävöitettiin siirto-oppimista hyödyntäen ja koulutettiin erottamaan häirivästä taustamelusta maanjäristysten hienovaraiset signaalit. Kone etsi erottavaa eroa nopeasti etenevien primaariaaltojen ja hitaampien siirtoaaltojen välillä, koska siirtoaallot kulkevat vain kiinteässä kiviaineksessa, joten niiden esiintyminen kertoo hauraasta murtumisesta eikä sulasta virtauksesta.

Kartta ja poikkileikkaus Davidin jäätikön (DG) alla havaitusta järistysalueesta. 

Selvisi selkeä kuvio: 510 keskisyvyistä maanjäristystä, jotka keskittyivät noin 100–150 kilometrin syvyyksille, ja paikallismagnitudit olivat suunnilleen 1,6–3,5. Pieniä. Syviä. Hyvin outoja.

Näitä ilmiöitä kutsutaan keskisyvyyden maanjäristyksiksi (IDE:t), ja ne muodostavat paradoksin. 70 kilometrin syvyydessä ja sitä syvemmällä kivi on korkean lämpötilan ja paineen alaisena, olosuhteissa joita perinteisesti pidetään plastisen virtauksen edistävinä ennemmin kuin hauraan halkeamisen, joka synnyttää seismisiä aaltoja. IDE:t laattojen sisällä, eli niin sanotut laattojen sisäiset maanjäristykset, haastavat oppikirjakuvan, jonka mukaan useimmat järistykset tapahtuvat laattarajoilla.

Todennäköisin syyllinen on muodon ja lämmön yhdistelmä. Itä-Antarktis on paksu, kylmä litosfäärilohko, joka sijaitsee lähellä ohuempaa ja lämpimämpää Länsi-Antarktiksen levykappaletta. Tämä kontrasti luo jyrkän gradientin litosfäärin lujuuteen. Kun siihen lisätään ylöspäin kohdistuva paine suhteellisen kuumasta vaipasta ja valtava alaspäin suuntautuva kuorma yllä olevasta jääpeitteestä, syntyy vyöhyke, joka on altis jännityksille ja jossa kivet voivat taipua ja haljeta alhaalta päin. Yksinkertaisesti sanottuna: kuori taipuu ja heikkenee alueella, jossa hyvin eriluonteiset lohkot kohtaavat.

Tutkijat päättelivät, että todennäköisesti lämpötila ja paine aiheuttavat maanjäristykset.

Silti Davidin jäätikön alla oleva klusteri on hämmentävä. Samanlainen litosfääriraja kulkee suuren osan Transantarktisten vuorten alueesta, joten se, että aktiivisuutta esiintyy taskuittain vain täällä, viittaa siihen, että paikalliset erityispiirteet, kuten lohkojen geometrian vaihtelut, vaipan lämpötila tai muinaisten rakenteiden perintö kuoressa, ovat myös vaikuttamassa.

Tämä antarktinen tapaus liittyy laajenevaan listaan arvoituksellisista laattasisäisistä purkauksista muualla maailmassa, paikoissa kuten Afganistanissa, Marokossa ja Romaniassa, joissa seismisyys ei tottele yksinkertaisia sääntöjä. Jokainen uusi havaitseminen pakottaa geofyysikot hiomaan malleja siitä, miten jännitys kerääntyy ja purkautuu Maan sisäosissa, erityisesti kun lämpötila ja paine yhdessä hämärtävät rajaa hauraan ja plastisen käyttäytymisen välillä.

Geologisen mielenkiinnon lisäksi tästä on metodologinen opetus. Kun havaitsemistekniikat paranevat, erityisesti tekoälymenetelmät, jotka on viritetty heikkoihin ja peittyneisiin signaaleihin, aiemmin huomaamatta jääneet tapahtumat tulevat näkyviin. Tämä ei vain muuta Antarktiksen seismistä hiljaisuutta, vaan viittaa siihen, että monet laattasisäiset IDE:t ympäri maailmaa saattavat yhä piileskellä kohinaisissa aineistoissa, odottaen oikeita työkaluja.

Antarktiksen hiljaisuus on osoittautunut vähemmän ehdottomaksi kuin luulimme, joten mitä muuta jää voi suojella näkymästämme?