يُظهر أحدث الأبحاث التي أجراها علماء الزلازل الأمريكيون أن صدع سان أندرياس الذي يبلغ طوله حوالي 1200 كيلومتر وصدع سان جاسينتو المجاور لقسمه الجنوبي يقعان حاليًا في حالة "ضغط حرج"، مع وصول الضغط التراكمي إلى أعلى مستوى في الألف عام الماضية، مما يزيد بشكل كبير من احتمال حدوث زلازل قوية على الساحل الغربي للولايات المتحدة. وأشار فريق البحث إلى أن ممر كاجون، الواقع عند تقاطع صدعين رئيسيين، قد يكون بمثابة "بوابة للزلازل". بمجرد فتحه، سيؤدي إلى حدوث تمزق واسع النطاق عبر الصدعين الرئيسيين، مما يشكل تهديدًا خطيرًا للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية مثل لوس أنجلوس وسان برناردينو.
استخدمت الدراسة، التي أجراها علماء الجيولوجيا في جامعة هاواي في مانوا، عمليات المحاكاة الفيزيائية وآلاف السنين من بيانات الزلازل التاريخية لإعادة بناء تطور الإجهاد في أنظمة صدع سان أندرياس وسان جاسينتو ومنطقة ممر كاجون. وقالت ليليان بوركهارد، المؤلفة الرئيسية للورقة البحثية والباحثة في معهد الجيوفيزياء وعلم الكواكب بجامعة هاواي، إن مستويات الضغط على العديد من أجزاء الصدع أصبحت الآن قريبة أو تتجاوز أعلى القيم المسجلة في الألف عام الماضية، مما يعني أن المنطقة "لديها القدرة على حدوث زلزال كبير يقطع صدعين رئيسيين".
اقترحت الدراسة المفهوم الرئيسي "للبوابة الزلزالية" لوصف الدور المسيطر لممر كاجون في تمزقات سلسلة الزلازل الكبيرة. عندما تكون مستويات الإجهاد للصدعين مختلفة تمامًا، فإن هذه "البوابة" قد تمنع التصدعات الزلزالية من العبور من صدع إلى آخر؛ عندما تكون ارتفاعات الضغط للصدعين متقاربة وكلاهما في حالة مرتفعة، فمن المرجح أن يتم "فتح" "البوابة"، مما يسمح لحدث الزلزال بالتوسع بشكل مستمر على طول الصدعين، مما يشكل زلزالًا قويًا يغطي نطاقًا واسعًا. وأشار بوركهارد إلى أن الضغط الإقليمي الإجمالي وصل حاليًا إلى أعلى مستوى تاريخي، وقد مر أكثر من 160 عامًا منذ حدوث آخر تمزق واسع النطاق في هذا القسم، والنظام بأكمله بالفعل في "حالة تحميل حرجة".
صدع سان أندرياس هو نقطة التقاء صفيحة المحيط الهادئ وصفيحة أمريكا الشمالية. ويبلغ طوله حوالي 750 ميلاً (حوالي 1200 كيلومتر)، ويتم دفن مستوى الصدع على بعد حوالي 16 كيلومترًا تحت السطح. إنه أحد أكبر الصدوع النشطة وأكثرها تمثيلاً في أمريكا الشمالية. في كاليفورنيا، سوف تندمج الصدوع الأصغر حجمًا أو تتفرع عن هذا الصدع الرئيسي، ومن بينها صدع سان جاسينتو في جنوب كاليفورنيا الذي يعد فرعًا مهمًا. ويبلغ معدل الحركة النسبي للصفائح حوالي 1 إلى 2 بوصة (حوالي 2.5 إلى 5 سنتيمترات) سنويًا. إذا حدثت ظاهرة "عالقة" عند حدود اللوحة، فسوف يستمر الضغط المحلي في التراكم حتى يتم إطلاقه فجأة في لحظة معينة، مما يشكل زلزالًا قويًا. هذه عملية فيزيائية أساسية تحدث بشكل متكرر في هذه المنطقة.
في المقابل، فإن بعض مناطق الصدع تتميز بـ "التسلق" البطيء على المدى الطويل وتستمر في إطلاق الطاقة من خلال الزلازل الصغيرة المتكررة، مما يجعل من الصعب تجميع الطاقة على نفس النطاق. على سبيل المثال، يمكن للاحتكاك بين الصفيحة الأوراسية وصفيحة بحر الفلبين على طول منطقة صدع ميلون في شرق تايوان أن يؤدي إلى مئات الزلازل المحسوسة كل عام. تتراوح قوة معظم الزلازل بين 3.0 و5.0، والزلازل الأكبر حجمًا نادرة نسبيًا. بالنسبة للمقيمين الذين يعيشون في مناطق ذات نشاط زلزالي مرتفع، مثل مقاطعة هوالين، على الرغم من صعوبة التعود على الهزات المتكررة، من منظور أنماط إطلاق الطاقة الزلزالية، فإن حالة "الزلازل المتكررة ولكن ليست الزلازل الكبرى" تقلل في الواقع من احتمالية حدوث "زلازل كبيرة جدًا" إلى حد ما. ومع ذلك، في بعض أقسام صدع سان أندرياس، وبسبب الافتقار إلى مثل هذا الإطلاق المستدام على المدى الطويل، تراكمت طاقة هائلة بهدوء في أعماق الأرض، مما يزيد من احتمال حدوث "زلازل كبيرة" تدريجيًا.
تشير السجلات التاريخية إلى حدوث تمزق واسع النطاق في القسم الجنوبي من صدع سان أندرياس في عام 1857، وهو زلزال فورت تيجون الشهير، والذي كان أحد أكبر الأحداث الزلزالية في تاريخ كاليفورنيا. ومنذ ذلك الحين، لم تشهد المنطقة ذات الصلة تمزقًا كاملاً على نطاق مماثل منذ ما يقرب من 160 عامًا. وفي إجماع العديد من المؤسسات العلمية وعلماء الزلازل، فإن ما يسمى بـ "الزلزال الكبير" لم يعد مسألة "هل سيأتي"، بل مجرد مسألة "متى" سيأتي.
ومع ذلك، يؤكد الفريق أن العمل الحالي لا يشكل تنبؤًا محددًا بموعد حدوث الزلزال. وقال بوركهارد إن النموذج المادي وتحليل البيانات المتسلسلة طويلة المدى المستخدمة هذه المرة يهدف إلى توفير أساس كمي أكثر دقة لتقييم مخاطر الزلازل وإدارة الكوارث، بدلاً من إعطاء توقعات زمنية محددة. وأشارت إلى أن مثل هذه الدراسات تمثل جزءًا مهمًا من أبحاث المخاطر الزلزالية الوطنية والعالمية، حيث تساعد الحكومات ومديري المدن على فهم النطاق الفعلي للمخاطر التي يواجهها ملايين الأشخاص.
وأشار الباحثون إلى أن الحكم الأكثر وضوحا الذي يمكن إصداره في الوقت الحاضر هو أن سان أندرياس وأنظمة الصدع المحيطة بها في حالة من "الضغط الحرج"، وأن سيناريوهات التمزق المحتملة في المستقبل غير مؤكدة، لكن نطاق وشدة الأضرار المحتملة لا يمكن الاستهانة بها. من خلال هذا النوع من النماذج القائمة على الفيزياء، يمكن للباحثين تصوير مختلف سيناريوهات الزلازل المحتملة بشكل أكثر وضوحًا، وتوفير مرجع علمي لتقييم المخاطر الزلزالية، ومعايير إنشاء البنية التحتية وصياغة خطط الطوارئ. وقد تم نشر نتائج البحوث ذات الصلة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة. وقد كتب هذه الورقة فريق من جامعة هاواي. كما تجتذب دراسة حالة "الخطأ الحرج" في كاليفورنيا اهتمامًا واسع النطاق من مجتمع رصد الزلازل الدولي.