20230224/时涨时落……五大湖水位变化和地震有关联吗?

(星星生活/捷克佳)美国纽约州布法罗市附近2月6日发生了地震,邻近的安省南部部分地区有震感。加拿大地震局监测了4.3级地震,并表示没有损坏报告。

同一天,另一场与此无关的但却是毁灭性的7.8级地震袭击了土耳其和叙利亚。死亡人数已超过40,000。

据CBC报道,科学家指出,虽然安省的地震通常不会造成生命损失,但它们比你想象的更常见。

地震,尤其是大地震,是由构造板块的运动引起的,科学家们正在不断研究可能导致地震的许多因素。

促成因素包括人类活动,例如采矿、向地下注入废水以及水位快速剧烈波动的大坝水库。

现在,科学家们正在研究自然水位波动,如气候变化引起的水位波动,是否与区域地震活动相关。

虽然该研究表明在其他地点取得了一些有希望的结果,但科学家们表示,还需要做更多的工作来了解这种相关性以及五大湖地区的地震。

**为何安省的地震强度较小?

大多数安省居民可能从未感受过地震,因为虽然每年都会发生数十次地震事件,但只有少数达到可以感觉到的震级。

据专家称,五大湖周围的断层系统(地球地壳中释放压力的最常见位置)相对不活跃。这就是为什么我们看到的地震比板块边界上的地方更少、更不严重,比如卑诗省和加利福尼亚,或土耳其和叙利亚。

然而,汉密尔顿麦克马斯特大学的构造地质学家Alexander Peace说,安省的小地震并不是什么不寻常的事情。

“在五大湖区,3级地震很常见。”

因此,科学家们怀疑所有五大湖下都可能存在古老的断层线,但它们几乎完全不为人知,也没有绘制地图。

“从历史上看,这个地区没有很好的仪器……没有太多地震探测,这意味着我们对许多五大湖地区的断层并不十分了解,”曾对大湖区地震进行过研究的密歇根大学地震学家Yihe Huang说。

虽然我们不认为五大湖区有发生大地震的风险,但没有足够的数据可以得出结论。

“我们实际上只是看到了一个非常大的过程的一个小片段。假设一个断层的重复间隔为1000年,而我们的仪器记录有200年之久,”Peace说。“我们可能无法捕捉到该断层产生地震事件的频率。”


【图形显示了四种不同的故障方向和导致它们的应力。地壳中可能存在多种类型的断层,每种断层都是由特定的构造应力引起的。不同的断层方向将对外部压力做出不同的反应。因此,高水位和低水位都可能导致地震活动增加。研究人员说,如果不能更好地了解五大湖下的断层,就无法知道。(CBC)】

研究人员正致力于通过新技术改进对地震的检测。它们包括使用分布式声学传感(DAS,Distributed Acoustic Sensing)技术将用于电信庞大的光纤电缆网络重新用于超灵敏地震检测系统。

但是,Peace说,任何人都可以通过在加拿大地震局网站上报告你是否感觉到当地地震并填写问卷来为这种数据收集做出贡献。

**下一步研究的方向

尽管科学还远未具备预测地震的能力,但人们早就知道某些人类活动会由于地壳应力水平的改变而诱发局部地震活动。

据加拿大地震局称,采矿业是造成许多小地震一个常见的罪魁祸首,其中包括去年发生在安省萨德伯里附近的两起分别为2.8级和3.1级的地震。

水力压裂和废水注入,这两种活动都涉及将流体泵入地壳,也是一个常见原因,因为它减少了底层断层的摩擦,允许更大的运动,这可能导致超过4.0级的地震。

Peace说,即使是大型建筑物的建造或破坏也足以引发微小但可检测到的地震活动。

但另一个经过充分研究的来源是由水坝和由此产生的人造湖泊造成的水位的活跃变化。

通过快速排干或补充这些水库,下层地壳压力的快速变化可能会产生局部小地震。

专家说,低水位和高水位都可能导致地震活动,这取决于底层断层的方向。

现在,科学家们正在研究水位的自然波动(通常强度要小得多)是否会产生同样的影响。

“伊利湖的想法是一样的。如果看到湖中水位快速变化,那么这些断层上也会有更多的负荷,”Huang说。

据研究人员称,五大湖在过去二十年中的水位出现了创纪录的低水位和高水位,包括近年来苏必利湖、伊利湖和安大略湖的水位创历史新高。他们说,预计未来水位的变化会增加。

这已经在世界其他地方被观察到。在东非,该地区拥有更加活跃的断层和大型湖泊系统,研究人员发现了水位与地震活动之间的季节相关性。

**五大湖水位和地震有关联吗?

Huang说,由于五大湖地区的地震活动较少,因此水位对地震的相对贡献可能更大。

她最近进行了一项研究,调查伊利湖水位与当地地震之间是否存在关系,但没有发现确凿的相关性。

但这并不排除这种可能性。

她说问题是双重的:这里的地震活动更小,更难检测,而且根本没有足够的仪器在五大湖周围进行测量。希望DAS和光纤将有助于为未来的研究解决这个问题。

但即使证据随着更好的数据收集而增加,安大略也不会突然成为地震热点。

加拿大地震研究中心的地震学家Allison Bent说,这种影响将是高度局部化的,通常不会在大范围内感受到。

据专家称,这并不是担心地震肆虐安省的原因,但它强调了地球的过程是多么相互关联,以及我们对自己行为的影响却知之甚少。

“这是一个新话题,可能永远不会有一个完全确定的答案,”Bent说。“但如果人们开始更多地关注它,就会有更多的数据。它可能会开始以一种或另一种方式更加受到关注。”