Tutkiessaan luolaparia Illinoisissa vuonna 2008, Samuel Panno huomasi omituisuuden: joillakin stalagmiiteista - kallioisista, kartionmuotoisista muodostelmista, jotka nousevat luolan lattiasta - oli pienempiä, vierekkäisiä, väriltään vaaleampia, mikä viittaa siihen, että heillä oli muodostettiin viime aikoina.
Offset-valkoiset stalagmiitit olivat noin kaksi tuumaa korkeita ja kasvaavat pitemmillä, ruskeilla stalagmiiteilla molemmissa luolissa. "Näytti siltä, että joku olisi pudonnut jäätelön kartiosta [isompien stalagmiittien] päälle", sanoi Panno, joka on tutkija Illinoisin yliopistossa ja Illinoisin osavaltion geologisessa tutkimuslaitoksessa.
Kun hän ja hänen kollegansa havaitsivat samanlaisia stalagmiittien pareja kahdessa muussa Lounaisvaltiossa, he päättivät tutkia. Kivijalaustekniikoita käyttämällä tutkijat laskivat uusien stalagmiittikasvujen ikäja ja olivat yllättyneitä huomatessaan, että he olivat kaikki noin 200 vuotta vanhoja. "Tämä korreloi todella hyvin alueen maanjäristysten sarjan kanssa, joka tapahtui vuosina 1811 ja 1812", Panno sanoi.
Tutkijoiden mielessä alkoi muodostua idea: Ehkä heidän paljastamansa stalagmiittiparit johtuivat maanjäristyksistä, jotka häiritsivät normaalia stalagmiittien muodostumisprosessia. Stalagmiiteja muodostavat mineralisoidut vesipisarat, jotka putoavat luolakattoista, ja maanjäristykset voivat jättää jälkensä stalagmiitin kasvuun siirtämällä maata ja muuttamalla vesipisaran virtausta.
Jos joukkueen aavistus oli oikea, niin stalagmitit voisivat toimia arvokkaina "paleoearthquake indikaattoreina", jotka voisivat antaa vihjeitä aikaisemman maanjäristyksen ajankohdasta, suuruudesta ja alkuperästä.
Panno ja hänen ryhmänsä testasivat tätä hypoteesia uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin Amerikan seismologisen seuran tiedotteen syyskuun 13. numerossa. Tutkijat käyttivät erilaisia dating tekniikoita määrittäessään uusien stalagmiittikasvujen ikää useissa Wabashin laakson vikajärjestelmän luolissa Yhdysvaltojen Lounaisosassa, ja vertasivat niitä alueen tunnettujen maanjäristysten ajoitukseen.
"Joskus otamme kokonaisen stalagmiitin ja viipaloimme sen kahtia avataksesi sen kuin kirja, jotta voimme päivämäärät erilaisista kasvustoista", Panno sanoi. "Muina aikoina käytämme poraa ottaaksesi pienen ytimen ja päivämäärän siitä."
Neljän stalagmiitin joukosta, jotka sijaitsivat Donnehue-luolassa Indianassa, tutkijat löysivät kaksoisparien stalagmiittiparin, joka oli lopettanut kasvun noin 100 000 vuotta sitten ja sitten jatkanut kasvuaan uudelleen noin 6 000 vuotta sitten, päällekkäin alueen suunnilleen seitsemän voimakkuuden maanjäristyksen kanssa. Toinen nuorempi stalagmiitti alkoi kasvaa noin 1800 vuotta sitten - samanaikaisesti voimakkuuden 6, 2 järistyksen kanssa - ja osoitti myöhemmin muutoksia kasvuakselillaan, jotka olivat päällekkäisiä muiden seismisten tapahtumien kanssa lähellä olevaa New Madridin seismisttä vyöhykettä.
Tutkijat tiesivät jo molemmista muinaisista järistyksistä muista muinaisissa sedimenteissä ravistetun maaperän tutkimuksista. Mutta vaikka niin kutsuttujen paleoliquifaction -tutkimusten päivämäärät ovat luotettavia vain noin 35 000 vuoteen saakka, koska sedimenttien iän laskemiseen käytetyn radiohiilen aikaistelytekniikan rajoitukset johtuvat, stalagmiittien ikä lasketaan käyttämällä toista tekniikkaa, nimeltään uraani-torium-päiväys, joka saattaa mahdollisesti johtaa anna tutkijoiden löytää vanhemmat maanjäristyksen allekirjoitukset jo puoli miljoonaa vuotta sitten.
"Tämän avulla voimme katsoa paljon kauemmas ajassa taaksepäin", kertoi John Tinsley, Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen emeritus tutkija, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.
Tinsley lisäsi, että koska stalagmiitin kasvuun voivat vaikuttaa myös muut tekijät, kuten ilmastonmuutos, joka aiheuttaa tippojen lähteen kuivumisen, vahvan tapauksen rakentaminen muinaisille järistyksille, joista ei vielä tunneta, vaatii useiden saman ikäisten stalagmiittiparien löytämistä. useissa luolissa.
Tosiaankin, Panno sanoo, että suurin osa hänen tiiminsä havaitsemista stalagmiittimuutoksista liittyi tulviin tai ilmastomuutokseen, mutta uusi tutkimus osoittaa, että nämä vaikutukset on mahdollista erottaa maapallonjäristysten aiheuttamista vaikutuksista.
Selkeämmän kuvan menneistä maanjäristyksistä voisi olla arvokasta tietoa tulevista järistyksistä, Panno sanoi. "On tärkeää ymmärtää näiden seismisten vyöhykkeiden suurien järistysten jaksottaisuus, koska mitä enemmän me niistä tiedämme", hän lisäsi, "mitä paremmin osavaltion, liittovaltion ja paikalliset virastot voivat olla valmiita tekemään päätöksiä siitä, mitä tehdä, jos se näyttää. olemme myöhässä toiselle. "
