В сентябре 2023 года необычный сейсмический сигнал пронесся по всему миру, промчавшись от восточной Гренландии до Антарктиды менее чем за 1 час. Сейсмические волны продолжали распространяться по всему миру в течение 9 дней, звеня по Земле, как в гигантский колокол.
Теперь ученые отследили эти загадочные сигналы до их источника — колоссального оползня в отдаленном гренландском фьорде, который вызвал волны цунами высотой до 200 метров, сообщает сегодня команда в Science . Подобно плещущейся воде в ванне, цунами резонировало в узкой долине, ударяясь о стенки канала и создавая распространяющиеся по всему миру сейсмические волны, словно «большой музыкальный инструмент», говорит Стивен Хикс, автор нового исследования и сейсмолог из Университетского колледжа Лондона.
Хотя исследователи быстро заметили странный сигнал, они поначалу были озадачены его причиной. Волны были на удивление однородными, монохроматическими по частоте — сильно отличаясь от беспорядка волн, генерируемых толчком землетрясения. Волны также были очень длинными, повторяясь каждые 90 секунд. Подобные длиннопериодные волны часто создаются вулканами, например, те, что были созданы в 2018 году крупнейшим подводным извержением, когда-либо зарегистрированным. Но эти сигналы обычно длятся минуты или часы, а не дни.
Ученые сейсмических обсерваторий по всему миру были озадачены. «Я просматриваю множество сейсмических данных, и я никогда не видел ничего подобного», — говорит Йоран Экстрём, сейсмолог из Колумбийского университета, который не входит в исследовательскую группу.
Озадаченные исследователи собрались в Mattermost, чат-приложении, похожем на Slack, чтобы выяснить источник. Предположения варьировались от вулканических извержений до монстра фьорда. «Его приблизительно классифицировали как неопознанный сейсмический объект» или USO, шутит Хикс.
Он и его коллеги отследили сейсмические сигналы, но смогли отследить их только до большой территории в восточной Гренландии. Поэтому они обратились к местным ученым, которые сообщили им, что датчики уровня моря зафиксировали большое цунами в Диксон-фьорде, необитаемой долине недалеко от источника сигнала. Дальнейшая детективная работа с использованием спутниковых снимков и видео с беспилотников выявила идеальный шторм событий, который потряс мир: камнепад высоко над долиной ударил по леднику, который впадал в сторону фьорда. Около 25 миллионов кубических метров камня и льда — объемом почти 10 пирамид Гизы — рухнули вниз по ледниковому оврагу и рухнули в воды внизу.
Когда исследователи позже посетили это место, они обнаружили темную полосу отложений на поверхности ледника, оставленную самыми высокими волнами — свидетельство того, что изначально они достигали высоты, в два раза превышающей высоту Статуи Свободы. Выплескивающаяся вода смыла растительность с берегов фьорда, оставив их бесплодными, говорит Хикс.
Но волны цунами обычно проходят за минуты или часы, говорит он. Почему они сохранялись больше недели? В поисках ответов исследователи смоделировали цунами, используя карты высокого разрешения формы и глубины канала. Они обнаружили, что резкий изгиб к устью фьорда и ледниковая плотина на другом конце не давали энергии цунами рассеиваться. Кроме того, оползень вошел во фьорд под прямым углом, поэтому он выстрелил большей частью своей энергии в противоположную стену. Результатом стали резонирующие волны высотой около 7 метров, которые плескались между узкими стенками канала в течение 9 дней.
Новое исследование подчеркивает удивительный каскад последствий изменения климата, говорит Хикс. Ледниковый лед в овраге истончился в последние годы, и из-за уменьшения толщины крутые стены долины остались без поддержки, что повысило вероятность камнепадов.
Работа также подчеркивает силу сейсмических данных для обнаружения опасностей в самых отдаленных местах Земли, говорит Экстрём. Хотя никто не пострадал от этого мегацунами, людям не всегда так везло. В 2017 году оползень во фьорде Каррат на западе Гренландии спровоцировал цунами, в результате которого погибли четыре человека и две деревни навсегда остались без крова.
Оползни и цунами могут нарушить линии связи, из-за чего удаленным сообществам будет сложно позвать на помощь. Тем не менее, растущая глобальная сеть датчиков постоянно слушает сейсмическую какофонию Земли, что может помочь спасателям быстро реагировать на катастрофы даже в самых изолированных местах. «Данные есть, они поступают в режиме реального времени», — говорит Экстрём. Нужно просто настроиться.
