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

Figur 1: Karta över den nordamerikanska och karibiska tektoniska plattgränsen. Färgerna anger djup under havsnivån och höjd på land. Feta siffror är årtalen för måttligt stora (större än cirka magnitud 7) historiska jordbävningar skrivna bredvid deras ungefärliga platser. Asterisk anger platsen för jordbävningen i Haiti den 12 januari 2010. Taggtrådslinjer visar gränsen där en platta eller ett block faller in under den andra plattan eller blocket. Tunga linjer med halva pilar representerar förkastningar längs vilka två block passerar varandra i sidled. Bilden är en artighet av U.S. Geological Survey. Ladda ner bilden (jpg, 261 KB).

Puerto Rico, Jungfruöarna i öster och östra Hispaniola i väster ligger på en aktiv plattgränszon mellan den nordamerikanska plattan och det nordöstra hörnet av den karibiska plattan (figur 1). Den cirka 80 miljoner år gamla karibiska plattan är ungefär rektangulär och glider österut med cirka två centimeter/år i förhållande till den nordamerikanska plattan. Rörelsen längs dess norra gräns (i plattgränszonen) är huvudsakligen strike-slip (rörelse i sidled mellan plattorna), med ett litet inslag av subduktion (en platta sjunker under den andra plattan). Den karibiska plattan längre österut överordnar däremot den nordamerikanska plattan och skapar öbågen i de mindre Antillerna med dess aktiva vulkaner. Det finns för närvarande inga aktiva vulkaner i Puerto Rico och Jungfruöarna; de sista vulkanerna var aktiva för cirka 30 miljoner år sedan.

Puerto Rico-graven (figur 2) ligger norr om Puerto Rico och är den djupaste delen av Atlanten, med vattendjup på mer än 8 300 meter (5,2 mil). Dess djup är jämförbart med de djupa diken i Stilla havet. Stillahavsgravarna finns på platser där en tektonisk platta subducerar eller glider under en annan. Puerto Rico-graven ligger däremot vid gränsen mellan två plattor som glider förbi varandra med endast en liten del subduktion. Graven är mindre djup där subduktionskomponenten är större.

Figur 2: Bathymetri av det nordöstra hörnet av den karibiska plattan. Bilden är en artighet av U.S. Geological Survey. Ladda ner bilden (jpg, 198 KB).

Den ovanligt djupa havsbotten är inte begränsad till diket, utan sträcker sig även längre söderut mot Puerto Rico där en tjock kalkstensplattform (karbonat), som ursprungligen avlagrades i platta lager nära havsnivån, nu lutar norrut i en jämn vinkel. Dess nordliga kant ligger på ett djup av 4 200 meter, och dess södra kant kan hittas på land i Puerto Rico på en höjd av några hundra meter.

Söder om Puerto Rico och Jungfruöarna återspeglar Muertos Trough och djupa sedimentära bassänger som Whiting- och Jungfruöarnabassängerna ytterligare tidigare och pågående tektonisk aktivitet. Denna långa geologiska historia av plattgränsaktivitet har skapat en komplex undervattensterräng som till stor del är outforskad.

Regionen har hög seismicitet och en historia av jordbävningar med hög magnitud (figur 1), inklusive en jordbävning med magnitud 7,5 med centrum nordväst om Puerto Rico 1943 och jordbävningar med magnitud 8,1 och 6,9 norr om Hispaniola 1946 respektive 1953. Historiskt sett har även andra stora jordbävningar drabbat området, t.ex. en 1787 (magnitud ~8,1), möjligen i Puerto Rico Trench, och en 1867 (magnitud ~7,5) i Anegada Trough söder om Jungfruöarna.

Faran från tsunamis i denna region är också uppenbar. Omedelbart efter jordbävningen 1946 drabbade en tsunami nordöstra Hispaniola och rörde sig flera kilometer inåt landet. Enligt vissa rapporter drunknade nästan 1 800 personer. En jordbävning med magnitud 7,5 år 1918 resulterade i en tsunami som dödade minst 40 personer i nordvästra Puerto Rico.

I princip alla kända orsaker till tsunamis förekommer i Karibien – jordbävningar, underjordiska jordskred, underjordiska vulkanutbrott, pyroklastiska flöden i havet och större tsunamis som kallas teletsunamis. På grund av den höga befolkningstätheten och den omfattande utvecklingen nära kusten har Puerto Rico en betydande risk för jordbävningar och tsunamis.