Докато изследва двойка пещера в Илинойс през 2008 г., Самуел Панно забеляза едно особено нещо: някои от сталагмитите - скалисти, конусовидни образувания, които се издигат от пещерни етажи - имаха по-малки, съседни израстъци, които бяха по-светли на цвят, което предполага, че имат образувани по-скоро.
Белите сталагмити бяха с височина около два сантиметра и нарастваха на по-високи кафяви сталагмити в двете пещери. „Изглежда, че някой е изпуснал сладоледа от конуса си отгоре [по-големите сталагмити]“, казва Панно, който е изследовател в Университета на Илинойс и Държавния геологичен преглед на Илинойс.
Когато той и колегите му забелязаха подобни двойки сталагмити в пещерите в други две държави от Средния Запад, те решиха да проучат. Използвайки скални техники за запознанства, учените изчислили възрастите на новите израстъци на сталагмити и с изненада установили, че всички те са били приблизително на 200 години. „Това корелира много добре със серия земетресения в региона, станали през 1811 и 1812 г.“, каза Панно.
В ума на учените започва да се оформя идея: може би сталагмитните двойки, които са разкрили, се дължат на земетресения, нарушаващи нормалния процес на формиране на сталагмити. Сталагмитите се образуват от минерализирани водни капчици, падащи от пещерните тавани, и земетресенията могат да оставят своя отпечатък върху растежа на сталагмити, като изместват земята и променят потока на водна капка.
Ако преценката на екипа беше правилна, тогава сталагмитите биха могли да послужат като ценни „индикатори за палеоартрит“, които биха могли да предоставят улики за времето, мащаба и произхода на миналата земетръсна дейност.
В ново проучване, публикувано в броя от 13 септември на Бюлетина на Сеизмологичното дружество на Америка, Пано и неговият екип тестваха тази хипотеза. Учените използваха различни техники за датиране, за да определят възрастите на нови сталагмитни израстъци в няколко пещери в системата на разломите в долината Вабаш в Средния Запад на Съединените щати и ги сравняват с времето на известни земетресения в региона.
„Понякога ще вземем цял сталагмит и го нарязаме наполовина, за да го отворим като книга, за да можем да датираме различните ленти за растеж“, каза Пано. "Друг път ще използваме тренировка, за да вземем малко ядро и да го дата."
Сред четири сталагмита в пещерата Donnehue в Индиана, учените откриха двойка сталагмити двойка, която спря да расте преди около 100 000 години и след това отново започна растеж преди около 6 000 години, припокривайки се със земетресение с приблизителна магнитуда 7 в региона. Друг по-млад сталагмит започва да расте преди около 1800 години - съвпада с трус с магнитуд 6, 2 и показва по-късни промени в оста на растеж, които се припокриват с други сеизмични събития в близката сеизмична зона в Нова Мадрид.
Учените вече знаеха и за двете тези древни земетресения от други изследвания на разклатена почва в древни седименти. Но като има предвид, че датите от така наречените палеоликвификационни изследвания са надеждни само до около 35 000 години, поради ограниченията на техниката за датиране на радиовъглерод, използвана за изчисляване на възрастта на утайката, стагламитните възрасти се изчисляват с помощта на друга техника, наречена датиране на уран-торий, която потенциално би могла позволяват на учените да разкрият по-стари подписи от земетресението още отпреди половин милион години.
„Това има потенциала да ни позволи да изглеждаме много по-назад във времето“, казва Джон Тинсли, учен емерит от Геологическото проучване на САЩ, който не е участвал в проучването.
Тинсли добави, че тъй като растежът на сталагмит може да бъде повлиян и от други фактори, като например климатичните промени, които причиняват изсъхване на източника на капки, изграждането на сериозен случай за древните земетресения, за които все още не е известно, ще изисква намиране на множество двойки сталагмити от подобни възрасти в множество пещери.
Всъщност Панно казва, че повечето от смените на сталагмитите, които екипът му наблюдава, са свързани с наводнения или климатични промени, но новото проучване показва, че е възможно да се разсеят тези ефекти от тези, предизвикани от земетресения.
Наличието на по-ясна картина на миналите земетресения може да даде ценна представа за бъдещите земетресения, каза Панно. "Важно е да разберем периодичността на големи трусове по тези сеизмични зони, защото колкото повече знаем за тях, " добави той, "толкова по-добре, че държавните, федералните и местните агенции могат да бъдат готови да вземат решения какво да правят, ако изглежда така закъсняваме за още един. "
