Storegga heyelanları

İki veya üç Storegga heyelanının ( Norveççe anlamı  : "büyük kenar" ) şu anda Avrupa'da bilinen en büyük heyelanlar olarak kabul edilir . Bunlar meydana gelen Norveçli Denizi 100 kilometre kuzeybatısındaki hakkında Molde . Yaklaşık 8.150 yıl önce yüzlerce kilometre yayılan en az bir tsunamiye neden oldular . Yaklaşık 7000 yıl önce meydana gelen ikinci tsunami daha küçüktü ama yine de dikkate değer bir dalga üretti.

Bu bölgenin doğu kısmı, önemli sismisiteye rağmen , bugün birkaç açık deniz petrol platformu tarafından işletilmektedir  ; Trol gaz sahasının da işletilmesinden hemen sonra ikinci en büyük Norveç gaz sahası olan Ormen Lange gaz sahasını ( 1997'de keşfedildi ve Eylül 2007'den beri işletiliyor) oluşturuyor. Ayrıca yakındaki Brent Petrol ve Gaz Sahası . Bu gaz sahasında operatör olan Norsk Hydro , incelenen alanda yeni bir heyelan riski taşıyordu ve bu çöküşün nedenlerini anlamaya çalışıyor. Batık kurulumların (özellikle boru hatlarının) tasarımını, birbirini izleyen birçok çökme terasları ve akış bölgeleri veya çökme konileri tarafından yapısız hale getirilen deniz tabanına uyarlamak zorunda kaldı.

Bu türden diğer çökme izleri , Kuzey-Doğu Atlantik'te Norveç Denizi çevresinde (daha kuzeyde ve açık denizde olmak üzere iki büyük dahil) bilinmektedir. Çökme ve / veya zengin diğer bazı alanlarda tsunamites kenarında bilinmektedir Grönland 0.72 tabakası vardır  m muhtemelen Storegga tsunaminin dalga getirdiği kum, ve İskoçya .

Storegga çöküş kompleksinin açıklaması

Storegga çöküş kompleksi, birkaç milyar metreküp kaya ve tortunun vahşice yeniden harekete geçirildiği bir bölgeye tekabül ediyor. Bu çöküş, bir veya daha fazla deprem tarafından hazırlanmış veya neden olmuş olabilir, ancak şu ana kadar kanıtlanması imkansızdır. Kıta sahanlığı sarplığının en az iki büyük çöküşünün sonucu gibi görünüyor, her biri bir tsunamiye neden oluyor, gücü ve kapsamı hala araştırılmakta ve modellenmektedir.

Bu çöküşün çoğu veya tamamı Mezolitik dönemde , son buzul çağının sonunda , kuzey kutup başlığının hala hızla eridiği ve deniz seviyesinin yükseldiği su altında meydana geldi.Yaklaşık 8200 yıl önce, Kuzey Denizi'nin kuzeydoğusunda , içinde Norveç Denizi .

Mevcut modellere ve verilere bağlı olarak, büyük miktarlarda taş, çakıl, parke taşı, kum ve kil (ve muhtemelen buz ve metan hidrat) taşıyan heyelan sonucunda tsunami dalgası oval veya yuvarlak bir şekil aldı. Bu malzemelerin en ağır yaklaşık 300 bir koridor boyunca taşındı  km genişliğinde ve çalışmalar parçaları göstermiştir ki toprak kayması "yara" içine uzanan derin deniz yatağında kadar yaklaşık 800,  Km daha hafif olanlar için sarkmaya başlangıç noktasından .

Denizaltı çökme koridoru kuzey-batı / güney-doğu ekseninde yönlendirilir ve Norveç kıyıları ile Møre bölgesinin yaklaşık 100 km kuzey batısındaki bir nokta arasında yer alır  . İlk heyelanın, yaklaşık 3.500 km³'lük bir moloz hacmi için 290 km genişliğinde meydana geldiği tahmin edilmektedir  . Bu bölge hala sismik olarak çok aktif.

flört

Tüm dizilimler için henüz kesin bir tarihlendirmeye sahip değiliz, ancak tsunami tarafından çökeltilen tortulardan elde edilen bitkisel organik madde örnekleri sayesinde, en önemli heyelan şu anda ( karbon 14'te ) yaklaşık olarak tarihlenmektedir.6100 M.Ö. J.-C..

Storegga tsunamilerinin izleri ve fosil kanıtları

İzler çoğunlukla su altında, ancak İskoçya'da , bazı kıyılarda ve adalarda bir veya daha fazla önemli tsunaminin tortul izleri hala gözlemlenebilir, ayrıca Firth of Forth'ta 80 km'den fazla  iç kısımda (mevcut ortalamadan 4 metreden fazla) gelgit seviyesi; yani eğer Tsunami zamanında deniz seviyesinin çok daha düşük olduğunu hesaba katarsak , dalga ulaştığında Grampian'ın doğu kısmının eteğinde Güney Esk Nehri Haliçine doğru sürüklendiğini tahmin edebiliriz. Dağlar içinde Angus arasında (Doğu İskoçya, Dundee ve Aberdeen ), bu 21 hakkında ölçülen  m (39 maksimum oranla yüksekliği  m den Japonya'daki 2011 tsunami ).

Modelleme veya yeniden eşlenen davranışı ve buzul sonrası tsunami etkileri deniz seviyesi bu büyük olayların beri önemli ölçüde artmıştır gerçeğine nedeniyle zor oluşturulur. Ek olarak, Fisher'in 2004'te hatırladığı gibi, kutup başlığının hızla erimesinden sonra izostatik yeniden dengeleme çok aktifti , ancak hala tam olarak anlaşılmayan bir model ve hıza göre.

Belirli bölgelerde (Jutland, Baltık) tsunamitlerin yüksekliği, yer veya deniz yatağı 8 ila 10 000 yıl boyunca önemli bir yükselme veya çöküntüye maruz kaldığında ( örneğin Jutland için geçerli gibi görünüyor) düzeltilmelidir . Ayrıca, tsunamit olması muhtemel tortu ve tortuların ilk karbon-14 tarihlemesi her zaman kesin değildi. “Storegga olayını” daha iyi yeniden yapılandırmak ve geriye dönük olarak tarihlendirmek için hala çalışmalara ihtiyaç var.

İnsan popülasyonları üzerindeki etkiler

Bu etkiler, yazılı tanıklıkların olmaması ve insan topluluklarının bir kısmının o zamandan beri deniz seviyesinin yükselmesiyle sular altında kalan bölgelerde yaşadığı için iyi bilinmemektedir . Sualtı arkeolojisinin ilerlemesi , yine de, Avrupa Neolitik popülasyonlarının, halieutik kaynaklardan bolca ve belirli bir bilgi birikimi ile yararlandığını göstermiştir . Balık zenginliği ile bugün hala bilinen alanların çoğu, balıkçı toplulukları tarafından işgal edildi. Bu olay, kıyı bölgelerinin yakınında çok sayıda insanı öldürmüş veya en azından batıya ve güneye doğru hareket etmelerine neden olmuş olabilir.

Çöküş ve tsunami benzeri etkileri kuşkusuz şu noktalarda hissedildi:

Böyle bir olay tekrar olursa, boru hattı ve kablo ağları ile açık deniz ve kıyı tesisleri (limanlar, endüstriler, turizm vb.) üzerindeki sonuçları bugün felaket olacaktır. Kendisiyle ilgili geriye dönük araştırmaları motive eden sebeplerden biri de budur.

nedenler

Bu heyelanların nedenleri ile bağlantılı görünmektedir paleoklimatik ve jeolojik tarihinin içinde Kuzey Denizi ve o Norveç Denizi (özellikle ilgilendiren metan hidrat içinde isostasis ve döngüleri ile bağlantılı rebalancing Buzullaşmalar ve deglaciations ...). Bunlar, özellikle Moho'nun veya bu alandaki hidrokarbon rezervuarlarının jeolojisini ve son evrimini daha iyi anlamayı amaçlayan çalışmaların konusudur :

Çökme veya toprak kaymaları için birbirini dışlamaması gerekmeyen çeşitli açıklayıcı hipotezler baskındır. Aksine, sinerjik bir fenomeni yansıtarak birbirlerini tamamlayabilirler  :

  1. Kıta sahanlığının yamacında çok hızlı bir şekilde biriken büyük miktarlardaki sedimanlardan ani ve spontane bir çöküş (bir veya daha fazla olayda birkaç saate veya en fazla birkaç güne yayılan Norveç Geoteknik Mühendisliği Enstitüsü'ne göre) akla yatkındır. stabilize edebilmek için ( belirli bir kalınlık / basınç / eğim eşiğinin ötesinde denizaltı solifluxion fenomeni vb.);
  2. bir deprem veya bir dizi deprem çöküşü tetiklemiş olabilir, ancak çökelti kararsızlığının bir depreme bile gerek kalmayacak şekilde olması da mümkündür; yine de bir deprem başlangıcı hipotezi inanılırlığını korumaktadır, bu kesin bölge halen sismografların Kuzey Avrupa ve Kuzey Denizi'ndeki en fazla sayıda depremi kaydettiği bölgedir ( indüklenmiş depremler de dahil  ?);
  3. Bir büyük ve ani "sızıntı" arasında doğal gaz ( "  Metan Şok  bir altta uzanan ödeme ve / veya gelen") solifluxion fenomen kimyasal ayırma ile ortaya çıkmış olabilir metan hidrat  ; bu, şu anda incelenmekte olan daha yeni bir hipotezdir.

Çalışma batimetrik ve sismik yansıma marjları ve kıta yamacı Atlantik , Pasifik , Hint Okyanusu ve Karadeniz diğer önemli eski çökme izleri ortaya tsunami gaz hidrat yatakları kapsayan alanlarda. Bu birikintiler kıta sahanlığının kenarlarında çok sayıda ve önemlidir. Derin okyanusa doğru muazzam miktarda malzeme ve tortunun kitlesel ve acımasız transferlerinin kökenindeydiler. Her "olayın" süresi genellikle saat veya yıl olarak sayılır. Norveç Tromsø Üniversitesi'nde arktik deniz jeolojisi ve uygulamalı jeofizik profesörü olan J. Mienert'e göre , metan hidrat ayrışmalarından büyük ve hızlı bir gaz ve / veya su salınımı , kıta kenarının büyük kenar kararsızlığını tetikleyebilir . Sedimentte tutulan klatratların stabilitesi , su sıcaklığına ve jeotermal bağlama , ayrıca basınca da bağlıdır (bu, denizin yükseldiği yerde ve erime kapaklarının altında değişir). Metanın sudaki çözünürlüğü de benzer parametrelere göre değişir. Ayrıca, bu türden her büyük çöküş, aynı zamanda , su ve atmosferde önemli bir salınım metan (güçlü bir sera gazı emisyonu ) kaynağıdır , ısınmayı hızlandırabilen güçlü bir gaz serasıdır .

Diğer nedenler (bölgesel veya küresel) arasında bu faktörün göreceli önemini ölçmek hala zordur.

Bu süreçlerin termodinamik modellemesi, kayanın gözeneklerindeki basıncı ve metan hidratların mevcudiyetinde evrim belirtileri gösteren alanlarda “ dağılma  ” olgusunun izlenmesi için araçlarla birleştirilmelidir  . Ardından, mevcut ve gelecekteki risk değerlendirmesi iyileştirilecektir (ısınma ve yükselen denizler bağlamında). J. Mienert, ilerlemenin, okyanus metan hidratları, denizaltı heyelanları ve iklimin buz kabarcıklarındaki metan kayıtlarından birleştirilmiş veya birleştirilmiş çalışmasından geleceğine inanıyor.

Doğal gazın ve/veya petrolün aktif olarak kullanılmasının, tıpkı büyük rezervuarlarda olduğu gibi, birçok küçük kaynaklı depremi tetiklediği zaten bilinmektedir . Son zamanlarda, faylarda (aktif veya inaktif hale gelen) basınçlı metan yüzeyine yükselmenin onları yeniden etkinleştirebileceği gösterilmiştir. Ancak, bu bölgenin altında çok büyük hidrokarbon rezervuarları bulunmaktadır (son zamanlarda işletmeye alınan Ormen Lange gaz sahası dahil). Gazdaki ani bir yükselişin neden olduğu veya kolaylaştırdığı depremler mümkündür. Bu tür yükselmeler, alt toprağın hareket fenomeni tarafından tetiklenmiş olabilir (izostatik dengeleme: buz tabakasının ağırlığı azaldığında dünya belirli yerlerde yükselir). 8000-9000 yıl önce Storegga gibi oldukça istikrarsız bir bölgede, bir tsunami çöküşü meydana gelebilir. Bu, bugün "Norveç'in batısında" olası bir çöküşün yenilenme riskini de değerlendiren Norsk Hydro tarafından yapılan çalışmalarla henüz doğrulanmayan bir hipotezdir . Saha veri analizlerine dayalı sayısal modelleme çalışmaları devam etmektedir. Modellere göre, bu tür bir çöküşün tsunami oluşturma potansiyelini iki parametre etkiler. Bir yandan çöken malzemenin hacmi, diğer yandan başlangıç ​​hızıdır (bu, eğime, derinliğe ve alt tabakanın uyumsuzluğuna bağlıdır). İlk ivme ve kayma hacminin çarpımı, yükseklik ve alan ile en iyi korelasyon gösteren miktardır.

Günümüze ait sorunlar

Bilimsel bilgi konularına (arkeopaleontolojik, jeolojik, tarihi vb.) ek olarak, olası yeni bir tsunaminin etkilerini veya bu tür diğer çöküşlerin etkilerini daha iyi tahmin etmek için yaklaşık 8000 yıl önce orada neler olduğunu anlamak yararlıdır. küçük. Tsunami riskini yönetmek, deniz güvenliğinin, limanların, kıyı popülasyonlarının ve çevrenin bu tür bir olaydan, hatta daha küçük bir olaydan nasıl ciddi şekilde zarar görebileceğini tahmin etmek için dinamiklerini ve hızını anlamayı içerir.

Kuzey Kuzey Denizi ve güney Norveç Denizi'nin on yıllık sismik izlemesi, bu bölgenin hala sismik olarak çok aktif olduğunu açıkça göstermiştir. Ancak yoğun gaz sömürüsüne konu olmaktadır.

Ayrıca,  sismik görüntüleri ( in situ ) basınç ölçümleri ve de Constraints ile birleştirerek kuzey Kuzey Denizi'nde yer alan (normal fay ve uzun süre hareketsiz kalan) bir " ters fay " üzerine odaklanan 1999-2000 tarihli bir çalışma, bunun  sonucuna varmıştır. kusur yeniden aktif hale geliyordu. Etkilerini artıran nedenler, bu yeniden etkinleştirmeyi açıklayabilir gibi görünüyor:

  1. “ Buzul sonrası geri tepme  ” ile bağlantılı olarak bölgedeki basınç stresinde yakın zamanda bir artış  ,
  2. Fayın duvarlarından birinin yanında bulunan bir hidrokarbon rezervuarında doğal gazın bulunması nedeniyle kayada yerel olarak yüksek boşluk basıncı ,
  3. kayma için neredeyse optimal bir fay yönelimi (mevcut stres alanı bağlamında).

Bu özel durumda, bu üç faktörün kombinasyonu, bir yandan fay boyunca kaymanın yeniden başlamasına ve diğer yandan fay bölümü boyunca arızayı sınırlayan ve arızayı sağlayan bir gaz sızıntısına neden olur. .

Bu çalışmanın yazarları, gaz kolonlarının (CO 2örneğin) tektonik fayların yakınında bu tip fayların tekrar harekete geçirilmesine yardımcı olabilir. Bununla birlikte, Storegga çökmesinin doğum bölgesi ve bu bölgede çok kısa olan kıta sahanlığı (Kuzey Denizi'ndekine kıyasla) sismik olarak aktif olmanın yanı sıra, gaz kaynakları açısından çok zengin bir alan ve şu anda çok sayıda açık deniz var. Kuzey Denizi ve Norveç Denizi'nde faaliyet gösteren platformların yanı sıra küçük ve orta ölçekli depremlere dayanacak şekilde tasarlanmış yüzlerce kilometrelik kablolama, boru hatları ve gaz boru hatları , ancak " Storegga  " gibi fenomenlere dayanmaz  .

Tıpkı madencilik faaliyetleri veya büyük hidroelektrik barajların , hidrokarbonlar sömürülmesi (özellikle deniz) olabilir küçük depremleri neden .

Bu, petrol veya gaz çekimlerinin neden olduğu dekompresyonların ardından ve/veya yeniden basınçlandırma veya aşırı basıncın ardından meydana gelir (örneğin, bir tortuyu açmak, yeniden etkinleştirmek veya orada depolamak için sıvı veya gaz halindeki sıvıların yeraltı enjeksiyonları olduğunda. CO 2 veya birincil gaz muamelesinden geri kazanılan kükürt).

Ayrıca bazı batık mühimmat depolarının yapıldığı kıta sahanlığının kenarındadır.

Gaz tesisatlarından önce Storegga çöküşünün yara iziyle bağlantılı jeotehlikeler üzerine çalışmalar yapıldı.

Referanslar

  1. Bondevik, S., Mangerud, J., Dawson, S., Dawson, A., Lohne, Ø., 2003. Kuzey Atlantik'teki 8000 yıllık tsunami için rekor yükseklik . EOS 84, 289, 293. Özete bakın
  2. Belçika'da bir tsunami mi?
  3. Bondevik, S., Svendsen, JI, Mangerud, J., 1997. Storegga tsunamisi tarafından batı Norveç'in sığ deniz havzalarında ve kıyı göllerinde biriktirilen tsunami tortul fasiyes . Sedimentoloji 44, 1115-1131.
  4. Dawson, AG, Long, D. ve Smith, DE (1988) The Storegga Slides: Olası bir tsunami için doğu İskoçya'dan kanıtlar; Mar. Geol, 82, 271-276 (Akt . Bondevik , 1997)
  5. NGI (Norges Geotekniske INSTITUTT; Geoteknik Norveç Enstitüsü; tarafından "Mükemmeliyet Merkezi" adlı özel enstitü vardır Avrupa Konseyi 2002 yılında, kafalar ICG; "Uluslararası Merkezi Geohazards için" veya "Center International pour les géorisques" (ICG), Ormen Lange ve Storegga kaydırağı (Ormen Lange gaz sahası ve Storegga denizaltı çöküşü , 2012-06-12'ye erişildi
  6. Studerer kvartær - jeologisk kjempe; Nordsjøvifta , Karoline Wallsten'in akademik çalışmasının sunumu (haritalı), 4 Kasım 2011
  7. Wagner, Bernd, Ole Bennike, Martin Klug ve Holger Cremer (2007), Doğu Grönland'dan Storegga tsunami birikintilerinin ilk göstergesi , J Quaternary Sci, 22 (4), 321. Özet
  8. Bernard Weninger, Rick Schulting, Marcel Bradtmöller, Lee Clare, Mark Collard, Kevan Edinborough, Johanna Hilpert, Olaf Jöris, Marcel Niekus, Eelco J. Rohling, Bernd Wagner, Storegga Slide tsunami tarafından Doggerland'ın feci nihai sel baskını , UDK 550.344 .4 (261.26) "633: Documenta Praehistorica XXXV (2008), PDF, 24 sayfa; bölgelerin o sırada ve etkilenen bölgelerin (bkz. şekil 4 ve 5) ve dalganın yeniden yapılandırılmasına bakın (haritalanmış modelleme sayfa 15'e bakın) / 24)
  9. Bondevik, S; Lovholt, F; Harbitz, C; Fırtına, S; Skjerdal, G (2006). " Storegga Slide Tsunami - Kuzey Atlantik'teki 8000 Yıllık Tsunaminin Yatakları, Artan Yükseklikleri ve Radyokarbon Tarihlemesi "; Amerikan Jeofizik Birliği toplantısı.
  10. Anders Fischer, Danimarka Taş Devri'nde kıyı balıkçılığı - mevcut deniz seviyesinin altından ve üstünden ve insan kemiklerinden elde edilen kanıtlar  ; N. Milner, G. Bailey & O. Craig'den (ed.) alıntı Atlantik cephesi boyunca kabuk çöpleri ve kıyı kaynakları . Oxford. Oxbow. 2007.
  11. " Doggerland Projesi ", Exeter Üniversitesi Arkeoloji Bölümü
  12. Grauert ve diğerleri, 2001 M. Grauert, S. Björck ve S. Bondevik, Suderøy, Faroe Adaları'ndaki bir kıyı gölündeki Storegga tsunami yatakları , Boreas 30 (2001), s.  263-271 .
  13. Marianne Grauert, Svante Björk, Stein Bondevik, Storegga tsunami yatakları, Faroe Adaları, Suðuroy'da bir kıyı gölünde  ; Çevrimiçi 28 Haziran 2008 DOI: 10.1111 / j.1502-3885.2001.tb01045.x Sayı Boreas Boreas Cilt 30, Sayı 4, sayfa 263–271, Aralık 2001 ( Özet )
  14. Bennett ve diğerleri, 1992 KD Bennett, S. Boreham, MJ Sharp ve VR Switsur, Catta Ness'te Holosen çevre, bitki örtüsü ve insan yerleşimi tarihi, Lunnasting, Shetland, Ecology 80 (1992), s.  241-273. Birnie, 1981 Birnie, J., 1981. Son buzullaşmanın sona ermesinden bu yana Shetland'daki çevresel değişiklikler. Doktora Tezi, University of Aberdeen (542pp).
  15. Stein Bondevik, Jan Mangerud, Sue Dawson, Alastair Dawson ve Øystein Lohne, 8000 ila 1500 yıl önce Shetland Adaları'ndaki üç Kuzey Denizi tsunamisinin kanıtı
  16. Bernard Weninger, Rick Schulting, Marcel Bradtmöller, Lee Clare, Mark Collard, Kevan Edinborough, Johanna Hilpert, Olaf Jöris, Marcel Niekus, Eelco J. Rohling, Bernd Wagner, Storegga Slide tsunami tarafından Doggerland'ın feci nihai sel baskını , UDK 550.344 .4 (261.26) "633: Documenta Praehistorica XXXV (2008), PDF, 24 sayfa
  17. J. Mienert, Metan Hydrate and Submarine Slides  ; Okyanus Bilimleri Ansiklopedisi (İkinci Baskı); Sayfalar 790–798; Çevrimiçi: 2008-12-02 ( Özet )
  18. Keith A. Kvenvolden, Metan hidrat - Sığ jeosferde büyük bir karbon rezervuarı mı? (metan hidratlar, sığ jeosferde önemli bir karbon rezervuarı?); Chemical Geology, Cilt 71, Sayı 1-3, 1988-12-15, Sayfa 41-51
  19. Kayen RE ve Lee HJ (1991) Beaufort Denizi kenarında gaz-hidrat yüklü tortunun Pleistosen eğim kararsızlığı . Deniz Teknolojisi 10: 32-40
  20. David Wiprut ve Mark D. Zoback, Kuzey Kuzey Denizi'nde önceden hareketsiz bir normal fay boyunca fay reaktivasyonu ve sıvı akışı  ; ( Stanford Üniversitesi ), doi: 10.1130/0091-7613 (2000); 28 <595: FRAFFA>; 2.0.CO; 2 v. 28 hayır. 7 s.  595-598  ; özet
  21. De Blasio ve diğerleri, 2003 FV De Blasio, D. Issler, A. Elverhøi, CB Harbitz, T. Ilstad, P. Bryn, R. Lien ve F. Løvholt, Dev Storegga'nın dinamikleri, hızı ve salgısı slayt . İçinde: J. Locat ve J. Mienert, Editörler, Denizaltı Kitle Hareketleri ve Sonuçları. Doğal ve Teknolojik Tehlikeler Araştırma Dizisindeki Gelişmeler , Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (2003).
  22. PC Marrow, Sismik izleme of the kuzey denizi, Rapor OTH 90 323, "Sağlık ve güvenlik yönetimi için Küresel sismoloji (HSE) , Offshore teknolojisi, rapor, PDF, 59 sayfa, 1991, ( ISBN  0-11-885999) -4 )
  23. A. Solheim, P. Bryn, HP Sejrup, J. Mienert, K. Berg, Ormen Lange - Storegga Slide Complex, NE Atlantik kıta kenarı Marine and Petroleum içindeki derin su gaz sahasının güvenli gelişimi için entegre bir çalışma Jeoloji Cilt 22, Sayı 1–2, Ocak – Şubat 2005, Sayfa 1–9 ([Özet])

Şuna da bakın:

bibliyografya

İlgili Makaleler