Cercetătorii au descoperit că mareele zilnice și variațiile anuale ale apelor subterane au un impact semnificativ asupra cutremurelor pe Falia San Andreas din California. Studiul publicat în Science Advances arată cum fluidele din scoarța terestră joacă un rol esențial în declanșarea diferitelor tipuri de seisme.
Rolul mareelor în activitatea seismică
Echipa coordonată de Zeyan Zhao și Roland Bürgmann de la Universitatea din California, Berkeley, împreună cu Elías R. Heimisson, a studiat porțiunea centrală a Faliei San Andreas, lângă Parkfield. Această zonă este relevantă pentru diversitatea fenomenelor seismice, de la cutremure clasice la seisme cu frecvență joasă.
Seismele obișnuite și cele cu frecvență joasă reacționează diferit la factori externi. Cutremurele obișnuite sunt mai sensibile la schimbările hidrologice sezoniere. În schimb, cutremurele cu frecvență joasă sunt influențate de stresul mareit zilnic.
„Tremurele sunt extrem de sensibile la modificări minuscule de stres”, a afirmat Roland Bürgmann.
Forțele de maree influențează scoarța terestră cu aproximativ 100 de pascali, comparativ cu presiunea la 25 km adâncime care este de 600 de megapascali.
Difuzia fluidelor și nucleerea seismică
În acest sens, studiul sugerează că fluidele poroase din scoarța terestră difuzează în timpul procesului de nucleere a cutremurelor. Nucleerea reprezintă faza inițială a acumulării energiei în falie înainte de un seism.
Modelele clasice nu explică complet comportamentele observate. De exemplu, modelul de rupere Coulomb nu poate justifica de ce cutremurele obișnuite nu reacționează la maree așa cum ar fi de așteptat. Difuzia fluidelor este considerată un al doilea mecanism important. Apa subterană care se mișcă prin fisurile adânci afectează presiunea efectivă pe falie și influențează momentul declanșării cutremurelor.
Caracteristicile cutremurelor cu frecvență joasă
Seismele cu frecvență joasă se deosebesc de cele obișnuite prin sunetul produs și magnitudinea redusă, sub 1,0. Acestea apar la adâncimi de 15-30 km în zona de tranziție între scoarța terestră și manta. Roca de la aceste adâncimi este deformabilă, iar seismele de acest tip au fost surprinzătoare pentru comunitatea științifică.
Cutremurele cu frecvență joasă au un timp de nucleere mai scurt și sunt mai sensibile la variațiile rapide ale stresului mareit. În schimb, cutremurele obișnuite, având un timp de nucleere mai lung, sunt mai receptive la încărcările hidrologice lente.
Implicații pentru riscul seismic
Falia San Andreas din apropiere de Parkfield oferă un cadru ideal pentru studiu. Plăcile tectonice de la nord de Parkfield alunecă constant, în timp ce la sud falia e blocată. Acest lucru determină cutremure relativ regulate la fiecare 22 de ani.
Serviciul Geologic al Statelor Unite prevede un cutremur de magnitudine 6,7 în următorii 30 de ani pentru această zonă. Înțelegerea mecanismelor de declanșare a cutremurelor este crucială pentru evaluarea riscurilor seismice.
Rezultatele cercetării echipei lui Zhao au arătat că distribuția fluidelor și factorii de încărcare controlează modul de alunecare al faliei. Astfel, proprietățile fizice variabile ale Faliei San Andreas au fost analizate în detaliu.
Studiile anterioare și conexiunile lor
Conexiunea dintre maree și cutremure nu este un subiect nou. În 2016, Nicholas van der Elst de la USGS a demonstrat că cutremurele din San Andreas sunt mai frecvente în timpul creșterii mareei săptămânale.
Seismele nu au loc la maximum de maree, ci atunci când amplitudinea mareei este mai mare ca anteriorul record. Aceasta sugerează că falia este mult mai fragilă decât se credea, chiar și cu 32 de km de rocă deasupra ei.
În plus, au existat exemple de cutremure declanșate de încărcările hidrologice. Cutremurul din 2008 din Wenchuan, China, a fost legat de rezervorul Zipingpu. Aceste descoperiri indică faptul că schimbările de stres influențate de apă ar putea fi subestimate fără efectele difuziei fluidelor.
Cine sunt autorii studiului?
Studiul a fost publicat sub titlul „Tidal and hydrological seismicity modulations reveal pore fluid diffusion during earthquake nucleation” în Science Advances, volumul 11, decembrie 2025.
Autorii principali sunt Zeyan Zhao, Lian Xue, Roland Bürgmann, Elías R. Heimisson, Weifan Lu și Han Yue. Această revistă este recunoscută pentru impactul său și pentru contribuțiile sale la înțelegerea proceselor seismice.
