Medtem ko je leta 2008 raziskal par votlin v Illinoisu, je Samuel Panno opazil nenavadno: nekateri stalagmiti - skalne, stožčaste tvorbe, ki se dvigajo iz jamskih tal - so imeli manjše sosednje izrastke, ki so bili svetlejše barve, kar kaže, da imajo nastala v zadnjem času.
Beli stalagmiti so bili visoki približno dva centimetra in v obeh jamah so rasli na višjih, rjavih stalagmitih. "Videti je bilo, kot da je nekdo spuščal sladoled iz svojega stožca na vrh [večjih stalagmitov], " je dejal Panno, ki je raziskovalec na Univerzi v Illinoisu in Državni geološki zavod v državi Illinois.
Ko sta s sodelavci opazila podobne pari stalagmitov v jamah v dveh drugih državah Srednjega zahoda, sta se odločila, da raziščeta. S pomočjo tehnik zmenkov s skalami so znanstveniki izračunali starost novih rasti stalagmita in presenečeni ugotovili, da so stari vsi približno 200 let. "To se je dobro povezalo z vrsto potresov v regiji, ki so se zgodili v letih 1811 in 1812, " je dejal Panno.
V glavah znanstvenikov se je začela oblikovati ideja: morda stalagmitski pari, ki so jih odkrili, so bili posledica potresov, ki so motili normalen proces tvorjenja stalagmita. Stalagmiti nastajajo zaradi mineraliziranih vodnih kapljic, ki padajo z jamskih stropov, in potresi bi lahko pustili svoj pečat na rasti stalagmita s premikanjem tal in spreminjanjem toka vodne kaplje.
Če bi bil nagnjenje ekipe pravilen, bi lahko stalagmiti služili kot dragoceni "kazalniki padca potresa", ki bi lahko zagotovili namige o času, obsegu in izvoru preteklih potresnih dejavnosti.
V novi raziskavi, ki je bila objavljena v 13. septembra v Biltenu Seizmološkega društva Amerike, je Panno s svojo ekipo preizkusil to hipotezo. Znanstveniki so uporabili različne tehnike datiranja, da so določili starost novih stalagmitnih izrastkov v več jamah sistema prelomov doline Wabash na Srednjem zahodu ZDA in jih primerjali s časom znanih potresov v regiji.
"Včasih bomo vzeli cel stalagmit in ga narezali na pol, da ga odpremo kot knjigo, da bomo lahko datumili različne pasove rasti, " je dejal Panno. "Druge čase bomo uporabili vajo, da bomo vzeli majhno jedro in to datum."
Med štirimi stalagmiti v jami Donnehue v Indiani so znanstveniki našli par dvojnih stalagmitov, ki je pred približno 100.000 leti prenehal rasti in se nato ponovno okrepil pred približno 6.000 leti, ki se je v regiji prekrival s potresom približno 7 magnitude. Še en mlajši stalagmit je začel rasti pred približno 1800 leti - kar je sovpadalo s potresom magnitude 6, 2 - in pozneje je pokazal premike na osi rasti, ki so se prekrivali z drugimi potresnimi dogodki v bližnji potresni coni New Madrid.
Znanstveniki so že vedeli za oba ta starodavna potresa iz drugih raziskav pretresenih tal v starodavnih usedlinah. Toda ker so datumi tako imenovanih študij paleolivifakcije zanesljivi le do približno 35.000 let, se zaradi omejitev tehnike datiranja z radioaktivnim ogljikom, ki se uporablja za izračun starosti usedlin, starost stalagmita izračuna z uporabo druge tehnike, imenovane datiranje urana-torija, ki bi lahko potencialno znanstvenikom omogočajo, da odkrijejo starejše podpise potresa že pred pol milijona let.
"To ima potencial, ki nam omogoča, da pogledamo veliko dlje v preteklost, " je dejal John Tinsley, znanstvenik emeritus na ameriškem Geološkem zavodu, ki ni bil vključen v raziskavo.
Tinsley je dodal, da ker lahko na rast stalagmita vplivajo tudi drugi dejavniki, na primer podnebne spremembe, ki povzročijo, da se kapljični vir izsuši, bo za močne primere starodavnih potresov, o katerih še ni znano, potrebno najti več stalagmitskih parov podobnih starosti v več jamah.
Panno pravi, da je bila večina stalagmitskih premikov, ki jih je opazila njegova ekipa, povezana s poplavami ali podnebnimi spremembami, vendar nova študija dokazuje, da je možno odmakniti te učinke od posledic, ki so jih povzročili potresi.
Panno je dejal, da je jasnejša slika preteklih potresov lahko dragocen vpogled v prihodnje. "Pomembno je razumeti periodičnost večjih potresov vzdolž teh potresnih območij, ker več kot vemo o njih, " je dodal, "tem bolje je, da so lahko državne, zvezne in lokalne agencije pripravljene sprejemati odločitve, kaj storiti, če bo videti zamujamo še za enega. "
