Supervullkani i Kalifornisë po ftohet, por mund të shkaktojë ende tërmete

Që nga vitet 1980, studiuesit kanë vëzhguar periudha të konsiderueshme trazirash në një rajon të maleve të Sierra Nevada Lindore të Kalifornisë, të karakterizuara nga tufa tërmetesh, si dhe toka që fryhet dhe ngrihet me pothuajse gjysmë inç në vit gjatë këtyre periudhave. Aktiviteti është shqetësues sepse zona, e quajtur Long Valley Caldera, ndodhet në majë të një supervullkani masiv të fjetur.

Shtatëqind e gjashtëdhjetë mijë vjet më parë, Long Valley Caldera u formua në një shpërthim të dhunshëm që dërgoi 650 kilometra kub hi në ajër – një vëllim që mund të mbulonte të gjithë zonën e Los Anxhelosit në një shtresë sedimenti 1 kilometër të trashë.

Çfarë qëndron pas rritjes së aktivitetit në dekadat e fundit? A mund të ndodhë që zona po përgatitet të shpërthejë përsëri? Apo rritja e aktivitetit mund të jetë në të vërtetë një shenjë se rreziku i një shpërthimi masiv po zvogëlohet?

Për t’iu përgjigjur këtyre pyetjeve, studiuesit e Caltech kanë krijuar imazhet nëntokësore më të detajuara deri më sot të Kalderës së Luginës së Gjatë, duke arritur në thellësi deri në 10 kilometra brenda kores së Tokës. Këto imazhe me rezolucion të lartë zbulojnë strukturën e tokës nën kalderë dhe tregojnë se aktiviteti sizmik i kohëve të fundit është rezultat i lëngjeve dhe gazrave që lëshohen ndërsa zona ftohet dhe qetësohet.

Puna u krye në laboratorin e Zhongwen Zhan, profesor i gjeofizikës. Një punim që përshkruan hulumtimin shfaqet në revistën Science Advances më 18 tetor.

“Ne nuk mendojmë se rajoni po përgatitet për një tjetër shpërthim supervullkanik , por procesi i ftohjes mund të lëshojë gaz dhe lëng të mjaftueshëm për të shkaktuar tërmete dhe shpërthime të vogla,” thotë Zhan. “Për shembull, në maj të vitit 1980, vetëm në rajon pati katër tërmete me magnitudë 6 ballë”.

Imazhi me rezolucion të lartë tregon se dhoma e magmës së vullkanit është e mbuluar nga një kapak i ngurtësuar i shkëmbinjve të kristalizuar, i formuar ndërsa magma e lëngshme ftohet dhe ngurtësohet.

Për të krijuar imazhe nëntokësore, studiuesit nxjerrin përfundimin se si duket mjedisi nëntokësor duke matur valët sizmike nga tërmetet. Tërmetet gjenerojnë dy lloje të valëve sizmike: primare (valët P) dhe dytësore (valët S). Të dy llojet e valëve udhëtojnë me shpejtësi të ndryshme nëpër materiale të ndryshme – valët ngadalësohen nga materiale elastike si lëngjet, por udhëtojnë shpejt përmes materialeve shumë të ngurtë si shkëmbi.

Përdorimi i sizmometrave në vende të ndryshme lejon që dikush të matë mospërputhjet në kohën e valëve dhe të përcaktojë karakteristikat e materialeve – sa elastike apo të ngurtë – ato udhëtuan. Në këtë mënyrë, studiuesit mund të krijojnë imazhe të mjedisit nëntokësor.

Megjithëse ka disa dhjetëra sizmometra të vendosur në të gjithë rajonin e Sierrës Lindore, teknika e Zhan-it përdor kabllot me fibra optike (si ato që ofrojnë internet) për të bërë matje sizmike në një proces të quajtur sensori akustik i shpërndarë (DAS).

Shtrirja prej 100 kilometrash e kabllove të përdorura për të imazhuar Long Valley Caldera ishte e krahasueshme me një shtrirje prej 10,000 sizmometrash me një përbërës. Mbi një vit e gjysmë, ekipi përdori kabllon për të matur më shumë se 2,000 ngjarje sizmike, shumica shumë të vogla për t’u ndjerë nga njerëzit. Një algoritëm i mësimit të makinerive përpunoi ato matje dhe zhvilloi imazhin që rezulton.

Ky studim është hera e parë që imazhe të tilla të thella dhe me rezolucion të lartë janë krijuar me DAS. Imazhet e mëparshme nga studimet e tomografisë lokale ose kanë qenë të kufizuara vetëm në mjedisin e cekët nëntokësor në thellësi rreth 5 kilometra, ose kanë mbuluar një zonë më të madhe me rezolucion më të ulët.

“Kjo është një nga demonstrimet e para se si DAS mund të ndryshojë kuptimin tonë për dinamikën e kores,” thotë Ettore Biondi, shkencëtar i DAS në Caltech dhe autori i parë i gazetës. “Ne jemi të ngazëllyer për të aplikuar teknologji të ngjashme në rajone të tjera ku jemi kurioz për mjedisin nëntokësor.”

Më tej, ekipi planifikon të përdorë një kabllo 200 kilometra të gjatë për të imazhuar edhe më thellë në koren e Tokës, në rreth 15 deri në 20 kilometra thellësi, ku dhoma e magmës së kalderës – “zemra e saj rrahëse” – po ftohet.

Përveç Biondi-t dhe Zhan-it, bashkëautorë janë ish-shoqëruesi postdoktoral në Caltech, Weiqiang Zhu, tani nga UC Berkeley; Dijetari postdoktoral në Caltech Jiaxuan Li; dhe ish-student i diplomuar në Caltech, Ethan Williams, Ph.D., tani i Universitetit të Uashingtonit.