Как микроскопические существа становятся причиной мега-оползней, вызывающих цунами

Самые масштабные оползни фиксируются на краях континентальных шельфов, где дно уходит вниз, сменяясь океаническими впадинами. Переходной зоной являются так называемые материковые склоны. Они довольно пологие. Так, допустим, стандартный пандус для инвалидной коляски будет даже покруче. Кажется, что твердые породы не должны стремглав скатываться по ним вниз, но именно здесь происходят так называемые «мега-оползни».

Более 8000 лет назад в результате грандиозного оползня в Северном море на побережье обрушилась волна высотой до 20 метров. Точное количество погибших неизвестно, хотя в то время их не могло быть много. Тем не менее, по мнению некоторых ученых, этот катаклизм стал одним из событий, приведших в конечном итоге к затоплению Северным морем Доггерленда – участка суши, соединявшего Британию с Европой.



К счастью, масштабные подводные оползни происходят нечасто. Из прецедентов последнего времени можно вспомнить катастрофу 1999 года, вызвавшую цунами у берегов Папуа - Новой Гвинеи и унесшую более 2000 человеческих жизней. Считается, что подобные события могут нанести ущерб критически важной инфраструктуре – разорвать коммуникационные кабели, проложенные по морскому дну, уничтожить нефтяные платформы и ветряные турбины, находящиеся на шельфе. Здесь на карту поставлены и финансовые интересы, поэтому было бы неплохо понимать, что может служить непосредственной причиной мега-оползней.

К сожалению, получить ответ на этот вопрос довольно проблематично, так как потенциальных «подозреваемых» на морском дне хватает. Это и течения, и разного рода отложения, и постоянное движение тектонических плит. Изучать их приходится в очень трудных условиях. Ученые, грубо говоря, не могут удобно расположиться вдоль предполагаемой оползневой линии и спокойно дождаться, когда случится нужное им событие. Поэтому приходится концентрировать усилия на изучении прецедентов, имевших место в прошлом.

Хорошей подсказкой является то, что мега-оползни происходят на небольшой глубине. Это позволило предположить, что они случаются из-за наличия на материковом склоне слабого слоя, который в какой-то момент не выдерживает внешнего воздействия и все, что на нем покоится, просто скатывается вниз. Чтобы проверить эту гипотезу, нужно было найти ненадежное звено. Кто-то считал, что это осадочные породы, склонные к разрушению. Другие подозревали, что это слой неких крупинок, пропитанный водой.



В 2018 году группа ученых рассмотрела другую возможность. Что, если это слой мертвых микроорганизмов? Научным коллективом были изучены остатки оползня, произошедшего 150000 лет назад у берегов Мавритании. Чтобы найти слабое звено, они сравнили два набора данных о скопившихся здесь отложениях.

Первый был получен с помощью метода отраженных волн. Он позволяет определить состав пород, находящихся на той или иной глубине, по тому, как материалы искривляют поступающие волны или меняют их скорость. В данном случае изучался район, от которого во время оползня «откололся» кусок дна.



Второй массив данных был получен из керна осадочных пород – образец, имеющий форму цилиндрического столбика, извлеченный с нужной глубины морского дна. Он позволяет ученым непосредственно изучать то, что там находится. В данном случае он был взят в незатронутой оползнем, но располагающейся неподалеку от него области.

Авторы исследования сопоставили наборы данных и обнаружили в результате неустойчивый слой. Его толщина составляла всего несколько метров, что, по геологическим масштабам, совсем немного. Он был зажат между двумя стабильными слоями осадочных пород и состоял из останков микроскопических водорослей.

Морские растения, погибая, опускались на дно, и в том иле, который они образовывали, было много воды. Затем, когда на них накладывался другой материал, влага выдавливалась, но деваться ей было некуда. Сверху лежал слой глины, который буквально запечатал её.



Осадок продолжал накапливаться, и давление на воду возрастало. Так как это соединение не способно нормально сжиматься, оно стало давить в ответ, дестабилизировав границу между «илом» и глиной. Интуитивно понятно, что эта ненадежная структура только и ждет того, чтобы сползти вниз даже не по самому крутому склону.

В этом исследовании изучался только один мега-оползень, но описанный механизм может объяснять и множество других оползней. Ненадежные слои покрывают тысячи квадратных километров, из-за чего огромные участки морского дна балансируют на очень шаткой основе из мертвых водорослей. Это довольно опасная ситуация для прибрежных районов. Понимая природу угрозы, мы можем попытаться найти способы ее нейтрализации. Пусть это и кажется чем-то таким, с чем человек не справится при всем своем желании.