Ο ισχυρός σεισμός που έπληξε τη Μιανμάρ στις 28 Μαρτίου 2025, έδωσε στους ερευνητές μια ασυνήθιστη ευκαιρία να παρατηρήσουν πώς συμπεριφέρονται μερικά από τα πιο επικίνδυνα συστήματα ρηγμάτων του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων ρηγμάτων παρόμοιων με το Σαν Αντρέας της Καλιφόρνιας.
Οι σεισμοί είναι χαοτικοί και δύσκολο να μελετηθούν, αλλά αυτός συνέβη κατά μήκος ενός ασυνήθιστα ευθύγραμμου και γεωλογικά «ώριμου» ρήγματος, δημιουργώντας σχεδόν ιδανικές συνθήκες για να εξεταστεί πώς απελευθερώνεται ενέργεια κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης ηπειρωτικής ρήξης.
Οι επιστήμονες δυσκολεύονται εδώ και καιρό να παρατηρήσουν σεισμούς που συμπεριφέρονται με τόσο καθαρό και προβλέψιμο τρόπο. Το γεγονός της Μιανμάρ ξεχώρισε επειδή η γεωμετρία του ρήγματος αφαίρεσε πολλές από τις επιπλοκές που συνήθως επισκιάζουν τον τρόπο με τον οποίο η σεισμική ενέργεια κινείται μέσα στη Γη.
Διερευνώντας το μακροχρόνιο μυστήριο του ελλείμματος ολίσθησης σε μικρό βάθος (Shallow Slip Deficit)
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού (The University of New Mexico) επικεντρώθηκε στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρονται τα ώριμα ρήγματα κατά τη διάρκεια μεγάλων σεισμών, δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή σε ένα αμφιλεγόμενο φαινόμενο που ονομάζεται «έλλειμμα ολίσθησης σε μικρό βάθος» (shallow slip deficit).
Σε πολλούς σεισμούς, η κίνηση στην επιφάνεια είναι πολύ μικρότερη από την κίνηση που συμβαίνει βαθιά κάτω από τη γη. Αυτό το χάσμα έχει εγείρει ερωτήματα σχετικά με το εάν μέρος της ενέργειας απορροφάται από τα γύρω πετρώματα ή απλώς παραμένει απαρατήρητο.
Μελετώντας προσεκτικά τον σεισμό της Μιανμάρ του 2025, οι ερευνητές στόχευαν να προσδιορίσουν πώς κινείται η ενέργεια κατά μήκος ενός αρχαίου, σχετικά απλού συστήματος ρηγμάτων και εάν η κίνηση σε βάθος μεταφέρεται πλήρως στην επιφάνεια.
Η μελέτη, με τίτλο “Mature fault mechanics revealed by the highly efficient 2025 Mandalay earthquake” («Οι μηχανισμοί ώριμων ρηγμάτων αποκαλύπτονται από τον εξαιρετικά αποτελεσματικό σεισμό του Μανταλέι το 2025»), δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications. Επικεφαλής της ήταν ο Επίκουρος Καθηγητής του UNM, Eric O. Lindsey, ο οποίος εργάστηκε μαζί με συνεργάτες από την Ταϊβάν και τη Μιανμάρ.
Μελετώντας έναν μεγάλο σεισμό από το διάστημα
Επειδή η Μιανμάρ επηρεάζεται επί του παρόντος από ένοπλη σύγκρουση και ο σεισμός προκάλεσε περαιτέρω ζημιές στις υποδομές, οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να πραγματοποιήσουν γρήγορα έρευνες στο έδαφος. Αντίθετα, στράφηκαν σε δορυφορικές παρατηρήσεις για να συλλέξουν τα δεδομένα που χρειάζονταν για την ανάλυσή τους.
«Χρησιμοποιήσαμε δύο κύριες δορυφορικές τεχνολογίες: τη Συσχέτιση Οπτικών Εικόνων (Optical Image Correlation, χρησιμοποιώντας τους δορυφόρους Sentinel-2) για να παρακολουθήσουμε πώς μετακινήθηκαν τα εικονοστοιχεία (pixels) στις δορυφορικές φωτογραφίες μεταξύ δύο εικόνων που συλλέχθηκαν πριν και μετά τον σεισμό, και το Συμβολομετρικό Συνθετικό Ραντάρ Διατρήματος (InSAR) χρησιμοποιώντας τους δορυφόρους Sentinel-1, το οποίο μετρά την αλλαγή στην απόσταση από το έδαφος προς τον δορυφόρο μεταξύ δύο διαδοχικών διελεύσεων. Αυτά τα εργαλεία μας επέτρεψαν να μετρήσουμε τις μετατοπίσεις του εδάφους με απίστευτη ακρίβεια χωρίς να πατήσουμε το πόδι μας στη ζώνη κινδύνου», εξήγησε ο Lindsey.
Πώς το InSAR αποκαλύπτει την κίνηση του εδάφους με απόλυτη λεπτομέρεια
Το InSAR λειτουργεί σαν μια εξελιγμένη εκδοχή του παιχνιδιού «βρες τις διαφορές», χρησιμοποιώντας σήματα ραντάρ για να ανιχνεύσει εξαιρετικά μικρές αλλαγές στην επιφάνεια της Γης από την τροχιά. Καθώς ένας δορυφόρος περιστρέφεται γύρω από τον πλανήτη, στέλνει κύματα ραντάρ προς το έδαφος και καταγράφει τα σήματα που επιστρέφουν.
«Συγκρίνοντας τον χρόνο που χρειάζεται για να ανακληθεί το σήμα πίσω στον δορυφόρο από κάθε σημείο του εδάφους, μπορούμε να ανιχνεύσουμε αλλαγές στο υψόμετρο ή τη θέση του εδάφους μέχρι και ένα κλάσμα του εκατοστού. Μας επιτρέπει να χαρτογραφήσουμε ακριβώς πώς παραμορφώθηκε η Γη σε μια περιοχή εκατοντάδων μιλίων, μέρα ή νύχτα, και μέσα από τα σύννεφα», δήλωσε ο Lindsey. Αυτή η προσέγγιση επέτρεψε στην ομάδα να ανακατασκευάσει τον αντίκτυπο του σεισμού σε μια τεράστια περιοχή με αξιοσημείωτη ακρίβεια.
Μια ρήξη 500 χιλιομέτρων που δεν μοιάζει με τους περισσότερους σεισμούς
Η ρήξη που προκλήθηκε από τον σεισμό της Μιανμάρ εκτεινόταν για σχεδόν 500 χιλιόμετρα. Για να οπτικοποιήσουμε αυτή την κλίμακα, είναι παρόμοια με μια ρωγμή που εκτείνεται από το Αλμπουκέρκι μέχρι το Ντένβερ, με το έδαφος εκατέρωθεν να ολισθαίνει ξαφνικά το ένα δίπλα στο άλλο κατά 3,048 έως 4,572 μέτρα.
«Οι περισσότεροι σεισμοί που μελετάμε σπάνε πολύ μικρότερα τμήματα ρηγμάτων — ίσως 48,3 έως 96,6 χιλιόμετρα. Είναι απίστευτα σπάνιο και επιστημονικά σημαντικό να βλέπουμε μια ρήξη τόσο μεγάλη, συνεχή και ευθεία», είπε ο Lindsey . Ένα τόσο μεγάλο και αδιάκοπο ρήγμα παρείχε στους επιστήμονες ένα μοναδικό φυσικό πείραμα.
Ένα σύστημα ρηγμάτων συγκρίσιμο με το Σαν Αντρέας της Καλιφόρνιας
Ο σεισμός συνέβη κατά μήκος του ρήγματος Sagaing, το οποίο είναι ένα ρήγμα οριζόντιας ολίσθησης (strike-slip fault). Σε αυτόν τον τύπο ρήγματος, οι δύο πλευρές κινούνται οριζόντια η μία δίπλα στην άλλη, παρόμοια με αυτοκίνητα που τρίβονται μεταξύ τους σε έναν αυτοκινητόδρομο. «Αυτό είναι ακριβώς όπως το ρήγμα Σαν Αντρέας στην Καλιφόρνια», είπε ο Lindsey .
«Περιγράφουμε επίσης το ρήγμα Sagaing ως “ώριμο”, κάτι που σημαίνει ότι ολισθαίνει με τον ίδιο τρόπο για εκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτού του τεράστιου χρονικού διαστήματος, οι τραχιές άκρες και οι καμπύλες του ρήγματος έχουν λειανθεί. Επειδή είναι τόσο λείο και ευθύγραμμο, η ρήξη του σεισμού μπόρεσε να ταξιδέψει πολύ αποτελεσματικά σε μια τεράστια απόσταση».
Αυτή η μακρά ιστορία κίνησης έχει διαμορφώσει το ρήγμα σε μια δομή που επιτρέπει στη σεισμική ενέργεια να κινείται με ελάχιστη αντίσταση.
Καμία απώλεια ενέργειας στην επιφάνεια
Για δεκαετίες, οι ερευνητές παρατηρούσαν ότι πολλοί σεισμοί παρουσιάζουν πολύ μικρότερη κίνηση στην επιφάνεια από ό,τι βαθιά κάτω από τη γη, ένα φαινόμενο γνωστό ως «Έλλειμμα Ολίσθησης σε Μικρό Βάθος» (Shallow Slip Deficit). «Διαπιστώσαμε ότι στον σεισμό του Μανταλέι το 2025, αυτό το έλλειμμα ήταν ανύπαρκτο. Η τεράστια ποσότητα ολίσθησης που συνέβη μίλια κάτω από την επιφάνεια μεταφέρθηκε 100% στην επιφάνεια», εξήγησε ο Lindsey .
Αυτό το αποτέλεσμα έρχεται σε έντονη αντίθεση με πολλούς πρόσφατους σεισμούς, όπου η κίνηση της επιφάνειας ήταν μειωμένη επειδή η ενέργεια διασκορπίστηκε σε δίκτυα μικρών ρωγμών αντί να συγκεντρωθεί σε ένα ενιαίο ρήγμα. «Αυτό δείχνει ότι σε ώριμα, λεία ρήγματα, η ενέργεια είναι εξαιρετικά εστιασμένη και φτάνει ακριβώς στην επιφάνεια», δήλωσε ο Lindsey .
«Αυτό είναι σημαντικό, γιατί σημαίνει ότι η δόνηση του εδάφους κοντά στη γραμμή του ρήγματος μπορεί να είναι πιο έντονη από ό,τι προβλέπουν τα τρέχοντα μοντέλα επικινδυνότητας για αυτούς τους τύπους ρηγμάτων».
Πώς ένας σεισμός συνέδεσε πολλά τμήματα ρηγμάτων
Η έρευνα αποκάλυψε επίσης ότι η ρήξη κατάφερε να συνδέσει πολλά τμήματα του ρήγματος σε ένα ενιαίο, συνεχές γεγονός 500 χιλιομέτρων, περνώντας μέσα από όρια που οι επιστήμονες πίστευαν προηγουμένως ότι θα μπορούσαν να σταματήσουν έναν σεισμό. «Διαπιστώσαμε ότι το ρήγμα ακολούθησε ένα ιστορικό μοτίβο: ολίσθησε λιγότερο σε περιοχές που είχαν βιώσει σεισμούς τον 20ο αιώνα και ολίσθησε περισσότερο σε περιοχές που δεν είχαν σπάσει από τη δεκαετία του 1800», είπε ο Lindsey .
Αυτή η συμπεριφορά είναι γνωστή ως «προβλεψιμότητα ολίσθησης» (slip predictability) και υποδηλώνει ότι οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να εκτιμήσουν πόση κίνηση θα μπορούσε να συμβεί σε τμήματα ρηγμάτων που δεν έχουν ακόμη υποστεί ρήξη. Τέτοιες γνώσεις θα μπορούσαν να βελτιώσουν τις μακροπρόθεσμες προσπάθειες πρόγνωσης σεισμών και ετοιμότητας.
Γιατί η δορυφορική επιστήμη έχει σημασία για την παγκόσμια ασφάλεια
Η μελέτη καταδεικνύει την αυξανόμενη δύναμη της δορυφορικής παρατήρησης. Ακόμη και σε μια ζώνη συγκρούσεων όπου η παραδοσιακή επιτόπια εργασία δεν ήταν δυνατή, οι ερευνητές μπόρεσαν να παράγουν μία από τις πιο λεπτομερείς αναλύσεις της μηχανικής των σεισμών μέχρι σήμερα.
«Είναι μια απόδειξη του πώς η παγκόσμια επιστημονική συνεργασία και η ανοιχτή πρόσβαση σε δεδομένα (όπως οι αποστολές Copernicus Sentinel) μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τους φυσικούς κινδύνους που επηρεάζουν εκατομμύρια ανθρώπους», δήλωσε ο Lindsey.
Η σημασία έγκειται στην ασφάλεια. Αυτός ο σεισμός μας έδειξε ότι τα ώριμα ρήγματα, μπορούν να είναι πολύ πιο αποτελεσματικά στη μετάδοση ενέργειας στην επιφάνεια από τα νεότερα, κάτι που έχει άμεσες επιπτώσεις στον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζουμε υποδομές για να αντέξουν το «Big One» στις ΗΠΑ.
Εφαρμογή αυτών των μεθόδων πιο κοντά στο σπίτι
Ο Lindsey σημείωσε ότι το Νέο Μεξικό βρίσκεται σε ένα πολύ διαφορετικό σύστημα ρηγμάτων, γνωστό ως Rio Grande Rift, το οποίο διαστέλλεται αντί να ολισθαίνει πλευρικά. «Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης που τελειοποιήσαμε σε αυτήν την εργασία είναι ακριβώς οι ίδιες μέθοδοι που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να παρακολουθούμε ζητήματα ασφάλειας κοντά στο σπίτι», εξήγησε.
Χρησιμοποιώντας το InSAR για την παρακολούθηση της καθίζησης του εδάφους που προκαλείται από την εξάντληση των υδροφόρων οριζόντων στο Νέο Μεξικό, καθώς και την αργή κίνηση του εδάφους που σχετίζεται με το ρήγμα και τη διόγκωση του βαθιού σώματος μάγματος κάτω από το Socorro, οι ερευνητές μπορούν να βοηθήσουν τους αξιωματούχους της πολιτείας να σχεδιάσουν καλύτερα τους μελλοντικούς κινδύνους.
«Η κατανόηση της φυσικής των «ώριμων» ρηγμάτων, μας βοηθά να κατανοήσουμε τους γενικούς μηχανισμούς του φλοιού της Γης, γεγονός που βελτιώνει τα μοντέλα σεισμικής επικινδυνότητας παγκοσμίως», κατέληξε ο Lindsey.
