Den 8. desember 1812 rystet et jordskjelv det spanske oppdraget San Juan Capistrano i Sør-California, og velte bygninger og drepte 40 mennesker som deltok på massen ved oppdraget. Det kommer ikke som en stor overraskelse i historien til en region kjent for rikelig og kraftig blødning, og denne spesielle hendelsen, anslått som en styrke på 7, 5, var lenge antatt å være enda et produkt av den beryktede San Andreas-feilen.
Relatert innhold
- Spor av San Franciscos jordskjelv Chinatown avdekket før 1906
- Hva vil virkelig skje når San Andreas slipper løs den store?
Men nå har vitenskapelig detektivarbeid avslørt at jordskjelvet fra 1812 kan ha vært et resultat av to feil som opptrådte sammen - og det betyr at befolkningen i Sør-California er på skakere grunn enn noen trodde.
Julian Lozos, assisterende professor i geofysikk ved California State University, Northridge, bygde en datamodell av San Andreas-feilen og den tilstøtende San Jacinto-feilen, sentrert rundt regionen rundt San Bernardino. Sammen med geologiske tegn på tidligere jordskjelv og historiske opptegnelser, viser modellen hans at det er en god sjanse for at skjelvet fra 1812 startet langs San Jacinto-feilen, og energien fra den første ristingen fikk den nærliggende San Andreas til å sprekke også i en slags kaskadeeffekt .
"Konsekvensene strekker seg rett utenfor dette skadelige jordskjelvet, " sier han. "At virkningene av dette historiske jordskjelvet kan forklares ved at San Andreas og San Jacinto samarbeider, betyr at dette i det minste er en fysisk plausibel ting" - og at det kan skje igjen.
Det ville være en katastrofe for byene San Bernardino og Riverside, som sitter rett på toppen av området der de to feilene kommer tett sammen. San Jacinto kommer innen en kilometer fra San Andreas ved Cajon Pass, hvor en stor motorvei, utdanningen 15, går gjennom. Farekart fra byen og fylket viser at I-15 løper rett over en region med høy risiko for kondisjon, når bakken i hovedsak blir til grøt under et skjelv.
Kombinasjonsjordskjelv er ikke nødvendigvis kraftigere enn enkeltfeil, men de reiser på forskjellige måter. I stedet for å zippe relativt pent langs feillinjen under San Bernardino, kunne et jordskjelv med flere feil - til og med et mindre kraftig et enn tembloret fra 1812 - hoppe rett over et veldig tett befolket område, forårsake enda mer skade enn noe San Andreas kunne produsere alene.
"En San Andreas-San Jacinto-ledd 7, 5 brudd er skumlere, fordi mer av feilen går gjennom et tettere befolket område enn det sørligste San Andreas gjør, " sier Lozos.
Jordskjelv i den delen av California er for det meste forårsaket av streikefeil, der to store biter av jordskorpen glir forbi hverandre. I dette tilfellet beveger stillehavsplaten seg omtrent nordover forbi den nordamerikanske platen. Siden feilene ikke er helt jevn, fanger de to skorpestykkene på hverandre (streiken) og når nok spenning bygger seg, slipper de plutselig (slippen). Den utgivelsen er det vi føler som et jordskjelv.
Hvis to feil er nær nok, kan et brudd i den ene utløse et brudd i et annet. Denne observasjonen er ikke ny - Landers jordskjelv fra 1992 nådde en styrke på 7, 3 etter at flere feil brøt.
"Den sikket seg mellom seks eller syv forskjellige feil, " sier Lozos. Heldigvis ble skjelvet sentrert i Mojave-ørkenen, og de nærliggende byene Yucca Valley, Joshua Tree og Twentynine Palms er relativt små. Spørsmålet var om det samme kunne skje langs San Andreas og dets subsidiære feil, for eksempel San Jacinto, som påvirker mye mer befolkede områder.
Et kart viser hvor folk gjorde historiske poster over jordskjelvet i desember 1812 i Sør-California. (Lozos Sci. Adv. 2016; 2: e1500621) Lozos startet med å se på eksisterende data om jordskjelv i fortiden, inkludert endringer i geologisk lagdeling som indikerer når og hvor eldre skjelv skjedde. Feil er ikke alltid kontinuerlig; de kan bestå av flere seksjoner, kalt tråder, som er atskilt med korte biter med intakt skorpe. Å studere hvordan sedimentlag har forskjøvet seg rundt disse strengene kan avsløre om de var involvert i et jordskjelv.
Kritisk nok fant Lozos geologiske data for tre tråder - to på San Jacinto og en på San Andreas - som viste bevis for bevegelse på 1800-tallet. Kontoer fra perioden forteller imidlertid bare om to store skjelv, den i desember 1812 og den andre 22. november 1800. Det antyder at en av disse skjelvene hadde "hoppet" mellom feilstrengene.
Lozos så også på tidligere studier av prekar balanserte bergarter utført av Jim Brune fra University of Nevada Reno og Lisa Grant Ludwig ved UC Irvine. Faktorering i form av bergarter og struktur på haugen, visse typer risting vil velte disse naturlige strukturene. På jakt etter balanserte bergarter som fremdeles står viser hvor tidligere jordskjelv ikke skjedde, noe som bidro til å begrense områdene der de to skjelvene fra 1800-tallet skjedde.
Lozos opprettet deretter en datamaskinmodell basert på fysikken til feilene rundt San Bernardino, og inkorporerte data som bergens egenskaper. Han la inn forskjellige innledende forhold til han fikk et simulert jordskjelv som ga de samme effektene som de han observerte i de innsamlede dataene. Den mest sannsynlige måten å produsere et jordskjelv på i størrelsesorden 7, 5 som skader bygninger i riktig mønster var hvis San Andreas og San Jacinto brøt sammen, rapporterer han denne uken i Science Advances .
En grunn til at ingen virkelig har studert dette fenomenet i San Andreas, er at det er så stort i forhold til alle de andre feilene i staten, sier Lozos. Generelt har antakelsen vært at store skjelvinger kommer fra den store feilen.
David Oglesby, professor i geofysikk ved University of California, Riverside, sier modellen Lozos designet er troverdig fordi den fungerer under mange forskjellige scenarier. "Du kan få en modell til å gjøre hva som helst hvis du legger de rette forutsetningene, " sier Oglesby. "Men denne fungerer uten for mye finjustering."
Modellen stemmer også overens med geologiske data som spenner over århundrer, sier Nate Onderdonk, førsteamanuensis i geovitenskap ved California State University, Long Beach. I sine studier av den nordlige delen av San Jacinto-feilen viser data at det ikke bare var en seismisk hendelse der i riktig tidsramme, tidlig på 1800-tallet, men at den var større enn det som kunne ha vært inneholdt i en seksjon av San Jacinto av seg selv.
Onderdonk legger til at han legger fram en uavhengig studie som viser at dette har skjedd flere ganger de siste to årtusenene - og tilføyer bevis for at et ødeleggende leddskjelv kan skje igjen i fremtiden.
Lær mer om denne forskningen og mer på Deep Carbon Observatory.
