โดย เอ็มม่า ไบรซ์ เผยแพร่มิถุนายน 22, 2018
แผ่นดินไหวบาคาร่าทําให้พื้นดินแตกในไร่องุ่นใกล้ถนน Buhman, Napa Valley, California เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม 2014 (เครดิตภาพ: แดน ปอนติ/การสํารวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา)
เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม 2014 เกิดแผ่นดินไหวขึ้นทางตอนเหนือของหุบเขานาปา-โซโนมาทางตอนเหนือของแคลิฟอร์เนีย มันใหญ่ที่สุดในบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโกในรอบ 25 ปีทําให้มีผู้เสียชีวิตสองคนและบาดเจ็บหลายร้อยคนและสร้างความเสียหายซึ่งมีค่าใช้จ่ายครึ่งพันล้านดอลลาร์
เมื่อเมเรดิธ เครเนอร์ นักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเนวาดา ได้ตรวจสอบอนุกรมเวลา GPS
ที่มีความแม่นยําสูงจากภูมิภาครอบแผ่นดินไหว “เราพบลายเซ็นที่น่าสนใจจริงๆ ในข้อมูล” เธอบอกกับ Live Science: รูปแบบปากโป้งของการขยายตัวและการหดตัวในเปลือกโลก ตอนนี้ในการศึกษาที่อธิบายการค้นพบนี้ในวารสารการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ Kraner และเพื่อนร่วมงานของเธอยังสํารวจด้วยว่าความผันผวนตามฤดูกาลของชั้นหินอุ้มน้ําในท้องถิ่นอาจอธิบายวงจรของการขยายตัวและการหดตัวซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อาจทําให้เกิดแผ่นดินไหวได้หรือไม่ [7 วิธีที่โลกเปลี่ยนแปลงในพริบตา]
แผ่นดินไหวเกิดขึ้นเมื่อแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนที่ช้าของโลกลื่นไถลเข้าหากันอย่างกะทันหันซึ่งมักเกิดจากการสะสมของความเครียดที่ทําให้ทั้งสองไม่เสถียร “มันเหมือนกับการทําลายไม้เท้า” เครเนอร์กล่าว ” ถ้าคุณดึงมันและดึงมันมันจะถึงจุดแตกหักในที่สุด”
แต่ความผันผวนของเปลือกโลกที่ Kraner สังเกตเห็นชี้ให้เห็นว่าอาจมีองค์ประกอบตามฤดูกาลเพิ่มเติมที่ก่อให้เกิดกระบวนการนี้ เธอระบุรูปแบบนี้โดยการรวบรวมข้อมูลจาก Earthscope ซึ่งเป็นเครือข่ายเซ็นเซอร์ GPS ความแม่นยําสูงขนาดใหญ่ที่กระจายอยู่ทั่วสหรัฐอเมริกาตะวันตกที่มีแนวโน้มเกิดแผ่นดินไหว ตั้งแต่ปี 2005 เซ็นเซอร์เหล่านี้ได้บันทึกการเปลี่ยนแปลงระดับมิลลิเมตรในเปลือกโลกสร้างชุดข้อมูลขนาดใหญ่และมีรายละเอียด การใช้ข้อมูลนี้ทําให้ Kraner สามารถทําแผนที่การขยายตัวและการหดตัวของเปลือกโลกรอบ เขตแผ่นดินไหวได้อย่างแม่นยํา
”เปลือกโลกกําลังขยายตัวในช่วงปลายฤดูร้อน และมีการหดตัวในช่วงฤดูหนาว คุณเห็นสิ่งนั้นเกิดขึ้นทุกปีในสถานที่นั้น” เครเนอร์กล่าว “ทฤษฎีของเราคือองค์ประกอบตามฤดูกาลนี้เป็นฟางเส้นสุดท้ายสําหรับแผ่นดินไหวครั้งนี้ที่เกิดขึ้น” Kraner
แต่สิ่งที่อยู่เบื้องหลังวัฏจักรตามฤดูกาลที่ผิดปกตินี้และมันจะเชื่อมโยงกับแผ่นดินไหวได้อย่างไร? หลังจากที่ทีมได้ตัดปัจจัยอื่นๆ ออกไปอีกหลายประการ “สิ่งเดียวที่เราคิดว่ามันเกี่ยวข้องกันคือระบบชั้นหินอุ้มน้ําในท้องถิ่นบางประเภท” Kraner
เพื่อทดสอบแนวคิดดังกล่าว Kraner ใช้ข้อมูลดาวเทียมของหุบเขา Napa-Sonoma
ซึ่งเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่เห็นได้ชัดเจนในระดับความสูงของพื้นดินเหนือพื้นที่ที่มีแอ่งน้ําชั้นหินอุ้มน้ําอยู่ [แกลลอรี่ภาพ: แผ่นดินไหวทําลายล้างแห่งสหัสวรรษนี้]เป็นที่ทราบกันดีว่าการเพิ่มขึ้นและลดลงของระดับน้ําใต้ดินอาจทําให้ระดับความสูงที่พื้นผิวโลกสูงขึ้นและลดลง Kraner ไม่ได้วัดปริมาณน้ําในแอ่งเหล่านี้ แต่เธอยอมจํานนว่าหากระดับน้ําใต้ดินลดลงในฤดูร้อนเนื่องจากความพร้อมของน้ําต่ํานั่นจะทําให้ที่ดินด้านบนลดลง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นมันจะดึงเปลือกโลกหดตัวในแนวนอนและ “ยืด” หรือ “ขยาย” ที่ดินรอบชั้นหินอุ้มน้ํา
โดยตรรกะนี้หากแอ่งน้ําชั้นหินอุ้มน้ําที่ด้านใดด้านหนึ่งของเส้นความผิดลดลงสิ่งนี้จะทําให้ที่ดินหดตัวในแนวนอนทั้งสองด้านของความผิด (อันที่จริงการบันทึก GPS ในข้อมูลของ Kraner แสดงให้เห็นว่ามี 3 มิลลิเมตรกระจายไปทั่วภูมิทัศน์ในฤดูร้อน) เช่นเดียวกับการคลายแคลมป์ซึ่งจะปล่อยแรงดันที่คงที่ต่อความผิดพลาดทําให้แผ่นเปลือกโลกเลื่อนเข้าหากันได้ง่ายขึ้นและก่อให้เกิดแผ่นดินไหว Kraner อธิบายว่า: “แผ่นดินไหวเกิดขึ้นในบริเวณการขยายตัว / ขยายระหว่างชั้นหินอุ้มน้ําทั้งสองนี้”
นั่นหมายความว่าการพร่องชั้นหินอุ้มน้ําที่ขับเคลื่อนโดยมนุษย์สามารถทําให้กระบวนการนี้เคลื่อนที่และทําให้เกิดแผ่นดินไหวได้หรือไม่? เครเนอร์เตือนว่าการศึกษาไม่สามารถตอบคําถามนี้ได้ ถึงกระนั้นภูมิภาคนี้ก็มีลักษณะเป็นไร่องุ่นที่มีน้ําไหลเชี่ยวกรากซึ่งอาจนําไปสู่การหดตัวของพื้นผิวโลกในพื้นที่
”นอกจาก [ชั้นหินอุ้มน้ํา] แล้ว คุณมีโรงบ่มไวน์ในแคลิฟอร์เนีย พวกเขากําลังสูบน้ําจํานวนมาก เราไม่รู้ว่าเท่าไหร่” เครเนอร์กล่าว และการพึ่งพาน้ําใต้ดินอาจเพิ่มขึ้นในช่วงฤดูร้อนที่แห้งแล้งและในช่วงฤดูแล้ง แต่ Kraner ทราบอย่างรวดเร็วว่าการศึกษาของเธอไม่ได้วัดปริมาณน้ําหรืออัตราการสูบน้ําในช่วงเวลาที่เกิดแผ่นดินไหวระดับน้ําใต้ดินยังมีความผันผวนตามธรรมชาติโดยได้รับแรงหนุนจากฝนการระเหยและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอื่น ๆแต่จากการศึกษาครั้งแรกที่ระบุรูปแบบการขยายตัวและการหดตัวของบาคาร่า
