اكتشاف مثير.. كوكبنا يهتز تحت أقدامنا

مع ارتفاع وهبوط أمواج المحيطات، يتأثر قاع البحر وتتولد موجات زلزالية قوية جدًا وواسعة الانتشار لدرجة أنها تظهر كنبض ثابت على أجهزة قياس الزلازل.

وخلال العقود الأخيرة تزايدت قوة هذه النبضات، الأمر الذي يعكس تزايد غضب البحار والمحيطات.

وفي دراسة جديدة نشرت في مجلة Nature Communications، درس ريتشارد أستر أستاذ الجيوفيزياء في جامعة ولاية كولورادو، هذه الزيادة في جميع أنحاء العالم على مدى العقود الأربعة الماضية.

وتُظهر البيانات، إلى جانب دراسات الزلازل الأخرى المتعلقة بالمحيطات والأقمار الصناعية والإقليمية، زيادة في طاقة الأمواج تتزامن مع زيادة العواصف بسبب ارتفاع درجات الحرارة العالمية.

وتسجل أجهزة القياس باستمرار مجموعة هائلة ومتنوعة من الظواهر الزلزالية الطبيعية والتي يسببها الإنسان، بما في ذلك الانفجارات البركانية والانفجارات النووية وغيرها من الانفجارات وضربات النيازك والانهيارات الأرضية والزلازل الجليدية.

كما تلتقط الإشارات الزلزالية المستمرة من الرياح والمياه والنشاط البشري. على سبيل المثال، لاحظت شبكات قياس الزلازل الهدوء العالمي اثناء فترة إجراءات الإغلاق خلال جائحة فيروس كورونا.

ومع ذلك، فإن الإشارات الخلفية الزلزالية الأكثر انتشارًا عالميًا هي الضجيج المستمر الناتج عن أمواج المحيط التي تحركها العواصف، وفقا لموقع ساينس ألرت.

النوع الأكثر نشاطًا معروف باسم الزلزال الميكروي الثانوي، ينبض لمدة تتراوح بين 8 إلى 14 ثانية. عندما تنتقل مجموعات من الأمواج عبر المحيطات في اتجاهات مختلفة، فإنها تتداخل مع بعضها البعض، ما يؤدي إلى تباين الضغط في قاع البحر. ومع ذلك، فإن الموجات المتداخلة ليست موجودة دائمًا، لذا فهي، بهذا المعنى، مؤشر غير كامل لنشاط أمواج المحيط بشكل عام.

الطريقة الثانية التي تولد بها أمواج المحيط إشارات زلزالية عالمية تسمى عملية الزلازل الدقيقة الأولية. تنتج هذه الإشارات عن طريق أمواج المحيط المنتقلة التي تدفع وتسحب قاع البحر مباشرة.

وبما أن حركات المياه داخل الأمواج تتساقط بسرعة مع العمق، فإن هذا يحدث في المناطق التي يقل فيها عمق المياه عن حوالي (حوالي 300 متر). تظهر إشارة الزلازل الدقيقة الأولية في البيانات السيزمية على شكل همهمة ثابتة بفترة تتراوح بين 14 و20 ثانية.

وفي الدراسة الجديدة، حلل الباحثون كثافة الزلازل الدقيقة الأولية التاريخية التي تعود إلى أواخر الثمانينيات في 52 موقعًا لقياس الزلازل حول العالم مع تاريخ طويل من التسجيل المستمر.

وتوصلوا إلى أن 71% من هذه المحطات أظهرت زيادات كبيرة وتدريجية في الطاقة على مر العقود.

وتشير النتائج إلى أن المتوسط العالمي لطاقة أمواج المحيطات منذ أواخر القرن العشرين زاد بمعدل متوسط قدره 0.27 في المائة سنويًا. ومع ذلك، منذ عام 2000، ارتفع متوسط الزيادة العالمية في المعدل بنسبة 0.35 في المائة سنويًا.

وأكبر طاقة للزلازل الدقيقة بشكل عام في مناطق المحيط الجنوبي العاصفة جدًا بالقرب من القارة القطبية الجنوبية. لكن هذه النتائج تظهر أن موجات شمال الأطلسي اشتدت بشكل أسرع في العقود الأخيرة مقارنة بمستوياتها التاريخية.

ويتسق ذلك مع الأبحاث الحديثة التي تشير إلى تزايد شدة العواصف في شمال المحيط الأطلسي والمخاطر الساحلية.

يُظهر سجل الزلازل الصغيرة الذي دام عقودًا من الزمن التأرجح الموسمي للعواصف الشتوية القوية بين نصفي الكرة الشمالي والجنوبي. وهو يصور تأثيرات تثبيط الأمواج الناجمة عن تزايد وتقلص الجليد البحري في القطب الجنوبي، بالإضافة إلى الارتفاعات والانخفاضات التي حدثت على مدى عدة سنوات والمرتبطة بدورتي النينيو والنينيا وتأثيراتها طويلة المدى على أمواج المحيط وعواصفه.

وتكمل هذه الدراسات وغيرها من الدراسات الزلزالية الحديثة نتائج أبحاث المناخ والمحيطات التي تظهر أن العواصف والأمواج تتزايد مع ارتفاع حرارة المناخ.

وامتصت المحيطات حوالي 90% من الحرارة الزائدة المرتبطة بارتفاع انبعاثات غازات الدفيئة الناجمة عن الأنشطة البشرية في العقود الأخيرة. ويمكن أن تترجم هذه الطاقة الزائدة إلى موجات أكثر ضررا وعواصف أكثر قوة.

تقدم النتائج تحذيرًا آخر للمجتمعات الساحلية، حيث يمكن أن تؤدي زيادة ارتفاع أمواج المحيط إلى ضرب السواحل، ما يؤدي إلى إتلاف البنية التحتية وتآكل الأرض.

وتتفاقم آثار زيادة طاقة الأمواج بسبب الارتفاع المستمر في مستوى سطح البحر الذي يغذيه تغير المناخ وهبوط الأرض.