Японское землетрясение случилось там, где его не ждали

Япония готовилась к крупной катастрофе свыше тридцати лет, но землетрясение магнитудой 9 баллов, случившееся 11 марта (четвёртое по силе в истории планеты с 1990 года), произошло совсем не там, где его ждали. Эпицентр находился в 130 км к востоку от города Сендай, в полосе океанической коры, которая, как считалось, едва ли могла высвободить подобную энергию.

Предсказание крупных землетрясений — задача не из лёгких, а в случае с Японией и подавно. Северная часть архипелага находится на пересечении четырёх тектонических плит. Землетрясение произошло в Японском жёлобе, который соединяет движущуюся на запад Тихоокеанскую и Северо-Американскую плиту, на которой стоит северная Япония. В XX веке здесь было несколько толчков силой свыше семи баллов, но не более восьми.

Именно поэтому местные власти максимум внимания уделяли южному берегу и движущейся на север Филиппинской плите, которая уже имела возможность продемонстрировать свою способность к сильным землетрясениям. Толчки магнитудой более восьми баллов происходят в регионе Токай каждые полтораста лет. Последний случился в 1854 году. В 1976-м Кацухико Исибаси из Университета Кобэ выступил с предупреждением о том, что впадина Суруга — зона субдукции у токайского берега — может вскоре стать эпицентром крупного землетрясения. С тех пор многое было сделано — от установки систем GPS для наблюдения за движением островов на Филиппинской плите до создания компьютерных моделей поведения толп на железнодорожных вокзалах в момент толчка.

Современные представления о механизмах, вызывающих землетрясения, тоже указывали на Филиппинскую плиту. Примерно 80% всех землетрясений с магнитудой 8,5 и выше происходят на краях таких геологически юных и тёплых тектонических плит. Осадочные слои километровой толщины перемалывают гладкие зоны и приводят к одновременному разрыву на длинных участках разломов. Древняя Тихоокеанская плита не подходит под это описание.

Однако предварительное компьютерное моделирование, проведённое Гарвардским университетом (США), показало, что разрыв произошёл именно в Японском жёлобе на протяжении около 390 км. Многочисленные сегменты, которые обычно ведут себя независимо, разломились в течение двух-трёх минут. «Судя по всему, три сегмента сдвинулись одновременно, — говорит гарвардский сейсмолог Миаки Исии. — Есть свидетельства в пользу того, что к ним присоединился и четвёртый». Почему они сделали это все вместе и почему соседние сегменты не последовали их примеру, она не знает.

Ясно одно: сдвиг произошёл в относительно неглубоком районе зоны субдукции. По данным компьютерного моделирования, проведённого Чэнем Цзи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США), эпицентр находился в 20 км от дна. А чем мельче землетрясение, тем проще ему поднять земную кору и вызвать цунами. В данном случае волна цунами доходила до семи метров в высоту.

«Оказывается, мы не можем сбрасывать со счёта ни одну крупную зону субдукции», — говорит Гарольд Тобин из Университета Висконсин — Мэдисон. Землетрясение 2004 года, вызвавшее крупнейшее цунами в истории наблюдений, тоже нарушило правила: оно произошло на краю древней плиты.

«И всё-таки японское землетрясение не должно было стать таким сюрпризом», — считает Грег Бероза из Стэнфордского университета (США). По его словам, песок, найденный в нескольких километрах от берега, позволил установить, что в 869 году на окрестности Сендая уже обрушивалось сильное цунами, вызванное землетрясением силой не менее восьми баллов. С тех пор скорость Тихоокеанской плиты составляла свыше восьми сантиметров в год — настоящий тектонический спринт. Стоило догадаться, какое давление оказывалось тем самым на соседнюю плиту...