Océano Profundo 2018: Exploring Deep-sea Habitats off Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands

Figure 1: Térkép az észak-amerikai-karibi tektonikus lemezhatárról. A színek a tengerszint alatti mélységet és a szárazföldi magasságot jelölik. A vastag betűs számok a közepesen nagy (kb. 7-es erősségnél nagyobb) történelmi földrengések évszámait jelölik a hozzávetőleges helyük mellé írva. A csillag a 2010. január 12-i haiti földrengés helyét jelzi. A szöges vonalak azt a határt jelzik, ahol az egyik lemez vagy tömb a másik alá merül. A vastag vonalak fél nyilakkal jelzik azokat a töréseket, amelyek mentén két tömb oldalirányban áthalad egymáson. A kép az Amerikai Földtani Intézet jóvoltából készült. Kép letöltése (jpg, 261 KB).

Puerto Rico, a tőle keletre fekvő Virgin-szigetek és a tőle nyugatra fekvő Hispaniola keleti része egy aktív lemezhatárzónán helyezkedik el az Észak-Amerikai lemez és a Karib-tengeri lemez északkeleti sarka között (1. ábra). A körülbelül 80 millió éves Karib-tengeri lemez nagyjából négyszögletes, és az Észak-Amerikai lemezhez képest körülbelül két centiméter/év sebességgel csúszik kelet felé. Az északi határa mentén (a lemezhatárzóna területén) a mozgás túlnyomórészt sztrájkcsúszás (oldalirányú mozgás a lemezek között), egy kis szubdukciós komponenssel (az egyik lemez a másik lemez alá süllyed). Ezzel szemben a keletebbre fekvő Karib-tengeri lemez átcsúszik az Észak-Amerikai lemezen, létrehozva a Kis-Antillák szigetvilágát, aktív vulkánjaival. Puerto Ricón és a Virgin-szigeteken jelenleg nincsenek aktív vulkánok; az utolsó vulkánok körülbelül 30 millió évvel ezelőtt voltak aktívak.

A Puerto Ricó-i árok (2. ábra) Puerto Ricótól északra fekszik, és az Atlanti-óceán legmélyebb része, a vízmélység meghaladja a 8300 métert. Mélysége a Csendes-óceán mély árkaihoz hasonlítható. A csendes-óceáni árkok olyan helyeken találhatók, ahol az egyik tektonikus lemez egy másik alá süllyed vagy csúszik. A Puerto Ricó-i árok ezzel szemben két olyan lemez közötti határon helyezkedik el, amelyek csak kis mértékben csúsznak egymás mellett, és csak egy kis szubdukciós komponenssel. Az árok ott kevésbé mély, ahol a szubdukciós komponens nagyobb.

2. ábra: A Karib-tengeri lemez északkeleti sarkának mélységmérete. A kép az amerikai földtani intézet jóvoltából. Kép letöltése (jpg, 198 KB).

A szokatlanul mély tengerfenék nem korlátozódik az árkra, hanem délebbre, Puerto Rico felé is kiterjed, ahol egy vastag mészkő (karbonát) platform, amely eredetileg a tengerszint közelében sík rétegekben rakódott le, most egyenletes szögben észak felé dől. Ennek északi pereme 4200 méter mélyen van, déli pereme pedig a Puerto Ricó-i szárazföldön néhány száz méteres magasságban található.

Puerto Ricótól és a Virgin-szigetektől délre a Muertos-vályú és az olyan mély üledékes medencék, mint a Whiting- és a Virgin-szigetek medencéje, tovább tükrözik a múltbeli és a folyamatban lévő tektonikus tevékenységet. A lemezhatár-tevékenység e hosszú geológiai története olyan összetett tenger alatti terepet hozott létre, amely még nagyrészt feltáratlan.

A régió magas szeizmikus aktivitással rendelkezik, és a múltban több nagy erejű földrengés történt (1. ábra), köztük egy 7,5-es erősségű földrengés 1943-ban Puerto Ricótól északnyugatra, valamint 8,1-es és 6,9-es erősségű földrengés 1946-ban és 1953-ban Hispaniolától északra. Történelmileg más nagy földrengések is sújtották a területet, például egy 1787-ben (~8,1-es erősségű), valószínűleg a Puerto Rico-árokban, és egy 1867-ben (~7,5-es erősségű) a Virgin-szigetektől délre fekvő Anegada-vályúban.

A cunamik veszélye is nyilvánvaló ebben a régióban. Közvetlenül az 1946-os földrengés után szökőár csapott le Hispaniola északkeleti részére, és több kilométeren át a szárazföld belseje felé haladt. Egyes jelentések szerint közel 1800 ember fulladt meg. Az 1918-as 7,5-es erősségű földrengés szökőárat eredményezett, amely legalább 40 ember halálát okozta Puerto Rico északnyugati részén.

Lényegében a Karib-térségben a szökőárak minden ismert oka jelen van: földrengések, tenger alatti földcsuszamlások, tenger alatti vulkánkitörések, az óceánba ömlő szubaerális piroklasztikus áramlások és nagy szökőárak, úgynevezett teletsunamik. A nagy népsűrűség és a parthoz közeli kiterjedt fejlődés miatt Puerto Rico jelentős földrengés- és szökőárveszélynek van kitéve.