대규모 지진과 쓰나미는 역사적으로 미국 서부 지역과 캐나다에 영향을 미쳤으며, 이러한 영향은 앞으로도 계속될 가능성이 높습니다.
브리티시컬럼비아주, 워싱턴주, 오레곤주, 캘리포니아주 북부의 남쪽 해안에는 태평양 바닥이 점차 북아메리카 아래 동쪽으로 가라앉는 600마일 길이의 띠가 있습니다.
카스카디아 섭입대(Cascadia Subduction Zone)라고 불리는 이 지역에는 지각판이 매우 위험한 방식으로 서로 반대 방향으로 움직이는 거대한 균열이 있습니다. 판은 주기적으로 분해되어 넓은 영역에 걸쳐 응력을 쌓을 수 있으며, 마침내 서로 부딪힐 때 결국 해제됩니다.
그 결과 세계 최대 규모의 지진이 발생하여 해저와 육지가 흔들리고 100피트 이상의 쓰나미 파도가 발생했습니다. 일본의 이러한 결함으로 인해 2011년 후쿠시마 원전 사고가 발생했습니다. 알래스카, 칠레, 뉴질랜드 등에도 비슷한 지역이 있습니다. 카스카디아에서는 대규모 지진이 약 500년마다 발생하며 그보다 조금 더 큰 지진이 발생하는 것으로 생각됩니다. 마지막 지진은 1700년에 일어났습니다.
지진 활동 이해에 대한 연구 발전
과학자들은 Cascadia의 지하 인프라와 역학을 이해하여 지진에 가장 취약한 장소, 이러한 장소의 규모, 생성할 수 있는 경고 신호를 파악하기 위해 오랫동안 노력해 왔습니다. 지진을 예측하는 것과 같은 것은 없습니다. 오히려 과학자들은 당국이 어떤 일이 발생했을 때 피해를 최소화할 수 있는 건축 법규와 경고 시스템을 설계하는 데 도움을 주기 위해 여러 시나리오의 확률을 예측하려고 노력합니다.
최근 발표된 연구는 이러한 노력을 크게 향상시킬 것을 약속합니다. 거의 전체 지역을 따라 일련의 최첨단 지구물리학 장비를 견인하는 연구 선박이 해저 아래의 많은 복잡한 구조에 대한 최초의 포괄적인 조사를 수행했습니다. 이러한 구조에는 섭입하는 해양판과 그 위에 있는 퇴적물의 기하학적 구조, 그리고 북아메리카판의 구성이 포함됩니다. 이 연구는 최근 저널에 게재되었습니다. 과학적 진보.
하버드 대학의 해양 지구물리학자인 수잔 카버트(Susan Carbut)는 “현재 공공 기관에서 사용하는 모델은 1980년대까지 거슬러 올라가는 제한된 오래되고 품질이 낮은 데이터 세트를 기반으로 한 것입니다.”라고 말했습니다. 컬럼비아대학교연구를 주도한 하버드 지구 관측소 소장인 존 라몬트 도허티(John Lamont Doherty) 박사는 “엄청난 추력은 이전에 가정했던 것보다 더 복잡한 기하학적 구조를 가지고 있습니다. 이번 연구는 지진과 쓰나미 위험을 평가하기 위한 새로운 틀을 제공합니다”라고 말했습니다.
미국 국립과학재단의 자금 지원을 받아 2021년 Lamont의 연구선인 Marcus J. Langseth가 41일간의 크루즈 동안 데이터를 수집했습니다. 배에 탑승한 연구원들은 강력한 음파로 해저에 침투하여 반향을 판독한 후 의사가 인체 내부 스캔을 만드는 방식과 유사하게 이미지로 변환했습니다.
단층 세분화 및 쓰나미 위험에 대한 새로운 통찰력
주요 발견 사항은 다음과 같습니다. 거대 추력 단층 지대는 단지 하나의 연속적인 구조가 아니라 적어도 네 부분으로 나누어져 있으며, 각 부분은 다른 부분의 움직임과 어느 정도 분리되어 있습니다. 과학자들은 1700년 지진을 포함한 과거 사건이 지역 전체를 파열시켰는지, 아니면 일부만 파열시켰는지 오랫동안 논쟁을 벌여왔습니다. 이는 파열이 오래 지속될수록 지진의 규모가 커지기 때문에 핵심 질문입니다.
데이터는 부품이 해안에 수직으로 서로 반대쪽이 미끄러지는 큰 단층을 포함하여 묻혀 있는 지형으로 나누어져 있음을 보여줍니다. 이렇게 하면 한 부품의 움직임이 다음 부품으로 이동하는 것을 방지할 수 있습니다. 매사추세츠 공과대학 지구물리학자 해럴드 토빈은 “이것이 개별 부품만 파손되거나 전체가 한꺼번에 파손된다는 것을 확실히 의미한다고 말할 수는 없다”고 말했다. 워싱턴대학교 “그러나 이것은 단편적인 파열의 증거를 강화시킵니다.”
이미지는 또한 이러한 분할의 이유를 나타냅니다. 북아메리카 대륙판의 단단한 가장자리는 수천만 년에 걸쳐 서로 다른 시기에 형성된 다양한 유형의 암석으로 구성되어 있으며 일부는 다른 것보다 밀도가 높습니다. 대륙 암석의 이러한 다양성으로 인해 유입되는 보다 유연한 해양판이 그 위의 압력 차이를 수용하기 위해 구부러지고 뒤틀리게 됩니다. 어떤 곳에서는 단면이 비교적 가파른 각도로 경사져 있고 다른 곳에서는 얕은 각도로 경사져 있습니다.
연구자들은 특히 워싱턴 주를 따라 밴쿠버 섬 남부에서 시작하여 대략 오레곤 국경에서 끝나는 한 구간에 집중했습니다. 다른 부분의 지하 지형은 상대적으로 거칠며, 단층 및 섭입하는 해산과 같은 해양 지형이 상부 판과 마찰하고 있습니다. 이러한 지형은 상부 판을 침식하고 해당 구역 내 지진 전파 범위를 제한하여 지진의 규모를 제한할 수 있습니다. 지진. 대조적으로 밴쿠버에서 워싱턴까지의 구간은 완전히 매끄 럽습니다. 이는 전체 길이를 한 번에 찢어질 가능성이 더 높아 가장 위험한 부분이 될 수 있음을 의미합니다.
지속적인 연구와 그것이 지역 통합에 미치는 영향
또한 이 부분에서는 해저가 다른 부분에 비해 상대적으로 얕은 각도로 대륙 지각 아래로 가라앉습니다. 다른 부분에서는 지진이 발생하기 쉬운 판 사이의 경계면 대부분이 앞바다에 있지만 여기서 연구에 따르면 얕은 섭입각은 워싱턴의 올림픽 반도 바로 아래로 확장될 가능성이 있음을 의미합니다. 이로 인해 지면의 흔들림이 증폭될 수 있습니다. Tobin은 “많은 연구가 필요하지만 타코마나 시애틀과 같은 곳에서는 경고와 재앙의 차이를 의미할 수 있습니다.”라고 말했습니다.
미국 지질조사국(US Geological Survey)의 자금 지원을 받아 주 및 연방 기관과 학술 기관으로 구성된 컨소시엄은 데이터가 공개된 이후 그 의미를 정리하기 위해 데이터를 연구해 왔습니다.
이번 연구에는 참여하지 않았지만 쓰나미 위협에 대해서는 “아직 진행 중인 작업”이라고 캐나다 지질조사국(Geological Survey of Canada)의 연구 과학자인 켈린 왕(Kellin Wang)은 말했습니다. Wang의 그룹은 이 데이터를 사용하여 쓰나미를 일으킬 수 있는 밴쿠버 섬의 해저 지형을 모델링하고 있습니다. (일반적으로 쓰나미는 지진 발생 시 심해저가 위아래로 움직일 때 발생하며, 파도를 표면으로 보내 그 에너지를 집중시키고 얕은 연안 해역에 도달하면서 높이가 높아집니다.) Wang은 자신의 결과가 쓰나미 파도를 직접 모델링하는 다른 그룹에 전달된 다음 지상의 위험을 분석하는 다른 그룹에 전달될 것이라고 말했습니다.
연구원들은 건축법이나 기타 준비 측면에 영향을 미칠 수 있는 실질적인 평가가 이르면 내년에 발표될 수 있다고 말합니다. Carbot은 “여기에는 이전에 추론했던 것보다 훨씬 더 복잡한 문제가 있습니다.”라고 말했습니다.
참고 자료: Susan M.의 “Cascadia의 지진 파열 분할과 관련된 심부 지진 영상의 섭입된 판 구조 및 대규모 추력 형태” Carbot, Brian Boston, Shushu Han, Brandon Schock, Jeffrey Bisson, J. Pablo Canales, Harold Tobin, Nathan Miller, Mladen Nedimovic, Anna Treho, Michelle Li, Madeleine Lucas, Hanshao Jian, Danqi Jiang, Liam Moser, Chris Anderson 및 Darren Good , Jaime Fernandez, Chuck Campbell, Antara Goswami 및 Rajendra Jalawat, 2024년 6월 7일, 과학적 진보.
DOI: 10.1126/sciadv.adl3198
이 연구는 미국 국립과학재단(US National Science Foundation)의 자금 지원을 받았습니다.
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”