Почти 20 лет назад, 10 июля 1996 года, в результате мощного камнепада 80 000 тонн гранита резко упали к популярной тропе возле Счастливых островов в национальном парке Йосемити. Падающие камни породили воздушный взрыв, который достигал скорости более 250 миль в час, опрокинув около 1000 деревьев, которые повредили природный центр, разрушили мост и закусочную - и убили одного путешественника и ранили нескольких других.
В Йосемити камнепады случаются от 60 до 70 раз в год, но обычно они имеют очевидную причину. Прорвался зимний шторм или произошло землетрясение. Но некоторые, как, например, инцидент на «Счастливых островах», случаются в прекрасные ясные летние дни без видимой причины. Теперь пара ученых говорит, что они знают, что стоит за этими камнепадами - это сама теплая солнечная погода.
«У нас в Йосемити много камнепадов, потому что скалы такие большие и крутые», - говорит Грег Сток, геолог парка Йосемити. И с более чем 4 миллионами посетителей, приезжающих в парк каждый год, эти камнепады представляют явную опасность. «Нам повезло», - говорит он, потому что за 150 лет в результате камнепадов погибло всего около 15 человек.
Запасы работали над уменьшением опасности камнепада в парке, перемещая здания и места, где туристы или посетители могут собираться вдали от скал, которые могут неожиданно вызвать камнепад. Но он также работал, чтобы объяснить, почему камни падают вообще.
Скалы в Йосемити могут отслоиться в гигантских плитах. Во время скалолазания в парке Сток заметил один из этих больших листов толщиной от 4 до 6 дюймов и шириной 13 футов. Он все еще был прикреплен к скале внизу в своих самых высоких и самых низких точках, но в середине он был разделен примерно на четыре дюйма. «Я подумал, что это было бы неплохо для приборостроения». Поэтому, чтобы лучше понять процесс, Сток и Брайан Коллинз из Геологической службы США в Менло-Парке, штат Калифорния, контролировали эту плиту три с половиной года. годы, используя инструмент, который они разработали, который они называют измерителем трещин.
Выглядя немного как ножничный домкрат, устройство записывает размер трещины, которая менялась от часа к часу и изо дня в день, иногда до 0, 4 дюйма в день. Когда солнце взошло утром, и температура воздуха поднялась, скала нагреется и расширится вдали от утеса, обнаружили Сток и Коллинз. Ночью, когда температура остынет, скала тоже сойдет, и она сократится обратно к основному утесу. «Каждый день мы находили это движение», - говорит Сток.
«Кроме того, есть сезонный сигнал», - говорит он. Плита двигалась бы постепенно наружу летом и внутрь зимой. И из года в год «трещина постепенно открывалась», говорит он.
Это постоянное движение назад и вперед дестабилизирует плиту. «В конце концов, рок больше не будет поддерживаться, и он разорвется в камнепад», - говорит Сток.
Фото камнепада в октябре 2010 года в национальном парке Йосемити. (Том Эванс) Обычно спусковым механизмом для этого является что-то узнаваемое, такое как массивные ливни. Но жары дня может быть достаточно, чтобы плита наконец достигла своего предела, говорят Сток и Коллинз. Когда команда просмотрела картину прошлых камнепадов в парке, они обнаружили, что около 15 процентов происходят в самые жаркие месяцы года и самые жаркие времена дня. Это более чем в два раза больше, чем можно было бы ожидать благодаря случайному случаю, сообщает команда Nature Geoscience .
«Мы думаем, что этот процесс… вероятно, происходит почти повсюду в Йосемитской долине, и этот процесс может объяснить эти иные таинственные камнепады, которые происходят в эти теплые, ясные дни, когда вы не ожидаете, что камнепад случится», - говорит Сток.
Типы породы, найденные в Йосемити, очень распространены во всем мире, и типы трещин в граните там встречаются и в других типах породы, отмечает геолог Стивен Мартель из Гавайского университета в Гонолулу. Этот тип исследования «очень важен для того, чтобы лучше понять камнепады», говорит он.
Конечно, в этой геологической головоломке все еще не хватает частей. Мартель в настоящее время изучает, например, как дождевая вода может способствовать росту трещин в скале. Но изучение этих типов камней может быть трудным, отмечает он. Один из классических способов понять, что происходит с трещиной, - это ударить по скале или ударить по ней молотком; Результирующий звук может дать геологу подсказки о том, что происходит внутри. Но такое действие против плит, таких как место для скалолазания Сток, «может привести к провалу всего этого, - говорит Мартел, - и тут идет ваш эксперимент».
Валентин Гишиг из Швейцарского центра энергетических исследований в области энергетики отмечает, что вызванные температурой камнепады, подобные тем, которые происходят в Йосемити, могут стать еще большей опасностью в будущем. Он пишет: «Возможно, поскольку в ближайшие десятилетия климат нагреется, тепловые провалы могут стать еще более важными для оценки опасности и эрозии скал».
