هياكل الفوالق المولِّدة للتسونامي المكشوفة في منطقة تمزق زلزال نوتو 2024 (M7.6)

لماذا هذا مهم للمجتمعات الساحلية

في أول يوم من العام 2024، تسبب زلزال قوي قبالة شبه جزيرة نوتو في اليابان في اندفاع موجات تسونامي إلى السواحل القريبة. سأل كثير من الناس نفس السؤال: أي تمزق مخفي في قشرة الأرض رفع قاع البحر ودفع المحيط نحو اليابسة؟ تستخدم هذه الدراسة تصويرًا صوتيًّا عالي الدقة لقاع البحر ومحاكاة حاسوبية للموجات لتحديد هياكل الفوالق تحت الماء التي من المرجح أنها ولَّدت التسونامي، ما يقدم دلائل يمكن أن تُحسِّن تقييمات المخاطر المستقبلية للمناطق الساحلية.

نظرة أقرب تحت بحر اليابان

لساحل شرق بحر اليابان سجل طويل من الزلازل القوية، لأن الشقوق القديمة في القشرة تعرضت للضغط وإعادة التفعيل. حول شبه جزيرة نوتو، تراكمت هزات صغيرة منذ 2018 وتكاثرت بشدة أواخر 2020، وصولًا إلى حدث بقوة 7.6 في يناير 2024. كان العلماء يعرفون المنطقة العامة للتمزق من الهزات اللاحقة وقياسات الأقمار الصناعية، ووجد مسح التسونامي أمواجًا بارتفاع يصل إلى نحو 5 أمتار على أجزاء من الساحل. لكن الفالق البحري المحدد الذي تحرَّك وكيف أثَّر شكله على حجم التسونامي لم يكن معروفًا بوضوح لأن المسوحات السابقة استخدمت بيانات ذات دقة منخفضة نسبيًا.

تصوير شريط من الصخور المكسورة على قاع البحر

في مارس 2024، استخدم الباحثون سفينة بحث لسحب صف من الميكروفونات تحت الماء وإطلاق نبضات صوتية محكومة في القشرة. بتسجيل الصدى وتحويل أوقات السفر إلى عمق، بنوا مقاطع عرضية حادة لطبقات القاع الضحلة. كشفت صور الانعكاس الزلزالي هذه عن ميزة لافتة: شريط بعرض 2.5 إلى 3.8 كيلومتر وطول نحو 30 كيلومترًا حيث الصخور مكسورة ومنطوية ومندفعة صعودًا بشكل كبير. يسمي الفريق هذا الشريط منطقة تشوه كبيرة. يجلس هذا النطاق ضمن منطقة التمزق الرئيسية لزلزال 2024 ويتكوّن فوق فالق عكسي شديد الميل يقطع صعودًا نحو قاع البحر، مع عدة فوالق فرعية أصغر تتفرع وتصل قرب قاع البحر.

الفوالق النشطة التي انزلقت وتلك التي بقيت هادئة إلى حدّ كبير

داخل منطقة التشوه الكبيرة، ينحدر الفالق الرئيسي بشدة نحو الجنوب الشرقي ويبدو أنه امتداد سطحي لفالق أعمق منحني بلطف انزلَق فعليًا خلال الزلزال. تدل الفوالق المتفرعة والهيئات المصاحبة المعروفة بـ "البروز" أن أجزاء من القشرة هناك تنزلق جانبًا أيضًا، وليس فقط عموديًا. تُظهر المقاطع الزلزالية وشكل قاع البحر ارتقاءً وتآكلًا طويلَي الأمد في هذه المنطقة، مما يتوافق مع قياسات حديثة وجدت ارتفاعًا في قاع البحر يصل إلى نحو 3 أمتار في 2024. كما صور الباحثون فوالقًا بحرية أخرى شمالًا أعمق تنحدر في الاتجاه المعاكس وتقطّع قاع البحر بوضوح، مشكلة حوافًا تحت مائية شديدة الارتفاع. تبدو هذه الفوالق جيولوجيًا نشطة، لكن الدلائل تشير إلى أنها انزلقت قليلاً جدًا خلال حدث 2024 وساهمت فقط بشكل ضعيف — إن ساهمت على الإطلاق — في التسونامي.

اختبار أي الفوالق تخلق أعظم الموجات

لربط هذه الهياكل بالموجات الفعلية على الشاطئ، أدخل الفريق أشكال الفوالق المرسومة في نموذج حاسوبي للتسونامي. بدّلوا مقدار الانزلاق لقطاعات فالق مختلفة ومقارنوا ارتفاعات الموجات الساحلية المحسوبة مع قياسات ميدانية للفيضانات على هونشو والجزر القريبة. الأفضل تطابقًا جاء من نماذج حيث انزلقت الفوالق الرئيسية المنحدرة نحو الجنوب الشرقي في منطقة التشوه الكبيرة نحو 6 إلى 7 أمتار، بينما تحرّكت الفوالق الشمالية الأكثر انحدارًا نحو الشمال الغربي بحد أقصى نحو متر واحد. هذا المقدار من الانزلاق على الفالق البحري الرئيسي يولِّد بطبيعة الحال ارتقاءً في قاع البحر يتوافق مع ارتفاع نحو 3 أمتار الملاحظ، ويعيد إنتاج ارتفاعات التسونامي المقاسة حول ساحل نوتو بشكل أفضل بكثير من النماذج السابقة التي استخدمت أشكال فوالق أبسط وانزلاقات أصغر.

ماذا يعني ذلك لمخاطر التسونامي المستقبلية

لغير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أن ليست كل الفوالق القريبة متساوية من حيث خطر التسونامي. تُظهر هذه الدراسة أن شريطًا ضيقًا إلى حدّ ما من الصخور المكسورة قبالة شبه جزيرة نوتو، فوق فالق شديد الميل ينحني مع العمق، كان أكثر المولدين للتسونامي فاعلية في 2024. تظل فوالق أخرى في المنطقة نشطة وقد تشكل خطرًا زلزاليًا مستقبليًا، لكنها لم تلعب دورًا رئيسيًا في هذا التسونامي بالتحديد. بربط تصوير قاع البحر التفصيلي بمحاكاة موجات واقعية، تقدم الدراسة صورة أوضح للهياكل المخفية تحت بحر اليابان التي من المرجح أن ترفع قاع البحر وتدفع المياه نحو الساحل خلال زلازل كبيرة مستقبلية.

الاستشهاد: Park, JO., Mohammadigheymasi, H., Yamaguchi, A. et al. Tsunamigenic fault structures revealed in the 2024 Noto earthquake (M7.6) rupture area. Sci Rep 16, 12046 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-48075-4

الكلمات المفتاحية: زلزال نوتو, توليد تسونامي, فوالق تحت بحرية, ارتفاع قاع البحر, بحر اليابان