În timp ce explora o pereche de peșteri din Illinois în 2008, Samuel Panno a observat un lucru ciudat: unele dintre stalagmite - formațiuni stâncoase, în formă de con, care se ridică de pe podelele peșterii - au avut creșteri mai mici, învecinate, de culoare mai ușoară, sugerând că au format mai recent.
Stalagmitele compensate, albe, aveau o înălțime de aproximativ doi centimetri și creșteau pe stalagmite mai înalte și brune în ambele peșteri. „Părea că cineva ar fi aruncat înghețata din conul lor pe deasupra [stalagmitelor mai mari]”, a spus Panno, care este cercetător la Universitatea din Illinois și la Studiul Geologic al Statului din Illinois.
Când el și colegii săi au descoperit perechi de stalagmite similare în peșteri din alte două state din Midwestern, au decis să investigheze. Folosind tehnici de întâlnire cu roci, oamenii de știință au calculat vârstele noilor creșteri ale stalagmitei și au fost surprinși să constate că toate aveau aproximativ 200 de ani. "Acest lucru s-a corelat foarte bine cu o serie de cutremure în regiune care s-au întâmplat în 1811 și 1812", a spus Panno.
O idee a început să se formeze în mintea oamenilor de știință: poate perechile de stalagmite pe care le-au descoperit se datorau cutremurelor care perturbau procesul normal de formare a stalagmitei. Stalagmitele sunt formate prin picături de apă mineralizate care cad din tavanele peșterii, iar cutremurele își pot lăsa amprenta asupra creșterii stalagmitelor prin schimbarea pământului și modificarea fluxului unui picurare de apă.
Dacă acceptarea echipei ar fi corectă, atunci stalagmitele ar putea servi drept „indicatori valoroși de„ paleoearthquake ”care ar putea oferi indicii despre momentul, amploarea și originea activității trecute de cutremur.
Într-un nou studiu, publicat în numărul din 13 septembrie al Buletinului Societății Seismologice din America, Panno și echipa sa au testat această ipoteză. Oamenii de știință au utilizat o varietate de tehnici de întâlnire pentru a determina vârstele noilor creșteri ale stalagmitei în mai multe peșteri din sistemul de defecte din Valea Wabash din Midwestern, Statele Unite, și le-au comparat cu momentul cutremurelor cunoscute din regiune.
„Uneori vom lua o întreagă stalagmită și o vom tăia pe jumătate pentru a o deschide ca o carte, astfel încât să putem întâlni diferitele benzi de creștere”, a spus Panno. "Alte ori, vom folosi un burghiu pentru a lua un miez mic și să dateze asta."
Printre patru stalagmite din peștera Donnehue din Indiana, oamenii de știință au găsit o pereche de stalagmite cu două gemeni care încetase să crească în urmă cu aproximativ 100.000 de ani și apoi au reluat din nou creșterea în urmă cu aproximativ 6.000 de ani, suprapunându-se cu un cutremur de magnitudine aproximativ 7 în regiune. O altă stalagmită mai tânără a început să crească în jur de 1.800 de ani în urmă - coincidând cu un cutremur cu magnitudinea 6.2 - și a arătat schimbări ulterioare ale axei sale de creștere care s-a suprapus cu alte evenimente seismice din zona seismică din New Madrid.
Oamenii de știință știau deja despre ambele aceste cutremure străvechi din alte studii asupra solului agitat în sedimentele antice. Dar, în timp ce datele obținute din așa-numitele studii despre paleoliquifacție sunt fiabile doar până la aproximativ 35.000 de ani, datorită limitărilor tehnicii de datare a radiocarbonelor utilizate pentru calcularea vârstei sedimentelor, vârstele stalagmite sunt calculate folosind o tehnică diferită, numită datare uraniu-toriu, care ar putea potențial Permiteți oamenilor de știință să descopere semnături mai vechi de cutremur încă de acum jumătate de milion de ani.
„Acest lucru are potențialul pentru a ne permite să privim mult mai departe în timp”, a spus John Tinsley, un om de știință emerit al Studiului Geologic al Statelor Unite care nu a fost implicat în studiu.
Tinsley a adăugat că, deoarece creșterea stalagmitei poate fi afectată și de alți factori, cum ar fi schimbările climatice care determină uscarea unei surse de picurare, construirea unui caz puternic pentru cutremurele antice despre care nu se știe deja, va necesita găsirea mai multor perechi de stalagmite de vârste similare în multiple peșteri.
Într-adevăr, Panno spune că majoritatea schimbărilor de stalagmite ale echipei sale observate au fost legate de inundații sau schimbări climatice, dar noul studiu demonstrează că este posibil să se elimine aceste efecte de la cele declanșate de cutremure.
Avand o imagine mai clara asupra cutremurelor trecute, ar putea oferi o perspectiva valoroasa despre cutremurele viitoare, a spus Panno. „Este important să înțelegem periodicitatea cutremurelor majore de-a lungul acestor zone seismice, deoarece cu cât știm mai multe despre ele”, a adăugat el, „cu atât mai bine ca agențiile locale, federale și locale să fie pregătite să ia decizii despre ce trebuie să facă dacă pare am întârziat un altul. "
