שקע פוארטו ריקו

שקע פוארטו ריקו (באנגלית: Puerto Rico Trench) הוא שקע אוקייני הממוקם על הגבול בין צפון האוקיינוס האטלנטי לים הקריבי, במקביל ומצפון לפוארטו ריקו, שם האוקיינוס האטלנטי מגיע לנקודות העמוקות ביותר שלו.

מחקרים מדעיים הגיעו למסקנה שרעידת אדמה שתתרחש באזור שקע זה, עלולה לגרום לגל צונאמי משמעותי^[1]. האי פוארטו ריקו, הנמצא מדרום לשקע ולהעתק הסמוך לו, סבל מצונאמי הרסני זמן קצר לאחר רעידת האדמה בסן פרמין בשנת 1918 (אנ')^[2].

עומקו המקסימלי של השקע

בשקע קיימות הנקודות העמוקות ביותר באוקיינוס האטלנטי. אורכו 810 קילומטרים ועומקו המרבי המתועד נע בין 8,300 מטר^[3], 8,376 מטר^[4] 8,380 מטר^[5] 8,526 מטרים^[6] ל-8,880 מטרים^[7]^[א]. הנקודה העמוקה ביותר מכונה מַעֲמַק מילווקי (אנ'), כאשר "מעמק בראונסון" משמש כתיאור לקרקעית הים המקיפה אותו^[8]. הנקודה המדויקת זוהתה על ידי DSSV Pressure Drop(אנ') באמצעות סונאר רב-קרן חדיש מדגם Kongsberg EM124 (אנ') בשנת 2018, ולאחר מכן ביקרה ישירות ועומקה אומת על ידי כלי השיט הצוללת המאויש Deep-Submergence Vehicle DSV Limiting Factor (צוללת מדגם Triton 36000/2) (אנ') שנווט על ידי ויקטור וסקובו (אנ')^[9]. במאמר הסוקר את כל המחקרים אודות העומקים של כלל חמשת השקעים העמוקים בעולם^[ב], בחתך איזה מחקר הצביע על איזה עומק, עודכן העומק המקסימלי של מעמק מילווקי ל-8,408 מטרים^[10]. עם זאת, מחקרים אחרים הצביעו על עומק גדול יותר, שהגיע אף לעומק של 8,740 מטרים.^[11].

מבט פרספקטיבי על קרקעית הים של האוקיינוס האטלנטי והים הקריבי. האנטילים הקטנים נמצאים בצד שמאל למטה של התמונה ופלורידה נמצאת בצד ימין למעלה. קרקעית הים הסגולה במרכז התמונה היא שקע פוארטו ריקו, החלק העמוק ביותר של האוקיינוס האטלנטי.

גאולוגיה

טקטוניקה

השקע קשור למעבר מורכב מאזור ההפחתה הקדמי (אנ') של האנטילים הקטנים בין הלוח הדרום אמריקאי והלוח הקריבי (אנ') לאזור ההפחתה האלכסוני ולאזור העתק ההסטה האופקית (העתק חילוף) בין הלוח הצפון אמריקאי ללוח הקריבי, המשתרע משקע פוארטו ריקו במיקרו-לוח פוארטו ריקו-איי הבתולה (אנ') דרך שקע קיימן במיקרו-לוח ג'ונאב (אנ') ועד שקע אמריקה התיכונה בלוח קוקוס^[ג]^[12]^[13].

השקע ממוקם בגבול בין שני לוחות שנעים זה ביחס לזה לאורך העתק ההסטה האופקית (העתק חילוף), עם מרכיב קטן בלבד של הפחתה^[ד]^[14]. פוארטו ריקו, איי הבתולה ממזרח לה, והיספניולה המזרחית ממערב לה, ממוקמים על אזור גבול לוחות פעיל בין הלוח הצפון אמריקאי לפינה הצפון-מזרחית של הלוח הקריבי. הלוח הקריבי מלבני פחות או יותר, והוא נע מזרחה במהירות של כ-2 ס"מ לשנה יחסית ללוח הצפון אמריקאי. התנועה לאורך גבולו הצפוני (באזור אזור גבול הלוחות) היא בעיקרה של העתק, שבו משטח סמוך נע אופקית, עם מרכיב קטן של התקצרות. לעומת זאת, בגבולו המזרחי, הלוח הקריבי עם החלק היבשתי של הקרום שלו, "רוכב"^[ה] על הלוח הצפון אמריקאי, ויוצרים יחדיו את קשת האיים של האנטילים הקטנים עם הרי הגעש הפעילים שלהם^[14].

וולקניזם

למרות שבמקור היו איי הבתולה, פוארטו ריקו, היספניולה, קובה וג'מייקה חלק מהקשת הגעשית האופיינית לאזורי הפחתה, אין בהם הרי געש פעילים^[15]. באיי הבתולה ובפוארטו ריקו לא הייתה פעילות געשית פעילה מאז לפני כ-30 מיליון שנה^[3], בעוד שהרי הגעש הפעילים האחרונים בהיספניולה, ,תומיזוֹ(אנ') ומוֹרְן לָה ויגי (אנ'), כבו לפני פחות מ-1.5 מיליון שנה. עם זאת, האיים נמצאים בסיכון לרעידות אדמה וצונאמי. שקע פוארטו ריקו יצר רעידות אדמה במגניטודה של מעל 8.0 ונחשב מסוגל להמשיך לגרום להן^[16]^[17].

גאופיזיקה

שקע פוארטו ריקו קשור גם לאנומליה השלילית ביותר של כוח משיכה על פני כדור הארץ, 380- מיליגל (אנ')^[ו], דבר המצביע על נוכחות של כוח פעיל כלפי מטה. לבסוף, משטח אבן גיר עבה, שהושקע במקור בשכבות שטוחות ליד פני הים, נוטה כעת צפונה בזווית אחידה. קצהו הצפוני נמצא בעומק של 4,200 מטר, ואת קצהו הדרומי ניתן למצוא ביבשה בפוארטו ריקו בגובה של כמה מאות מטרים^[14].

פעילות סייסמית

האזור מאופיין ברמה סייסמית גבוהה ורעידות אדמה גדולות. דוגמאות לכך כוללות רעידת אדמה במגניטודה 7.5 שמרכזה היה צפונית-מערבית לפוארטו ריקו בשנת 1943 (אנ'), ורעידות אדמה במגניטודה 8.1 ו-6.9 מצפון להיספניולה בשנת 1946 (אנ') ו-1953, בהתאמה. מבחינה היסטורית, רעידות אדמה גדולות אחרות פקדו גם הן את האזור, כמו אחת בשנת 1787 (במגניטודה משוערת של ~8.1) (אנ'), כנראה בשקע פוארטו ריקו, ואחת בשנת 1867 (במגניטודה משוערת של ~7.5) בתעלת אָנֶגָאדָה (אנ'). מפת סיכונים של המכון הגאולוגי האמריקאי (USGS) מציבה סבירות שווה לתאוצת קרקע מקסימלית מזיקה במָאיָאגוּאֶזס במערב פוארטו ריקו כמו בסיאטל, וושינגטון. גם בערים אחרות בפוארטו ריקו יש סיכון משמעותי^[18]. והסיכון מצונאמי ניכר. מיד לאחר רעידת האדמה של 1946 (אנ'), צונאמי פגע בצפון-מזרח היספניולה ונע פנימה לאורך מספר קילומטרים. דיווחים מסוימים מצביעים על כך שכמעט 1,800 בני אדם טבעו. רעידת אדמה במגניטודה 7.5 בסולם ריכטר בשנת 1918 (אנ'), גרמה לצונאמי שהרג לפחות 91 בני אדם בצפון מערב פוארטו ריקו. רעידה זו נגרמה מהעתק תזוזה אופקי שמאלי, ליד מעבר מונה (אנ')^[ז]. בשנת 1953, סנטו דומינגו, הרפובליקה הדומיניקנית, נפגעה מרעידת האדמה של סנטו דומינגו^[19]. אזור ההפחתה עצמו (שקע פוארטו ריקו) לא נקרע כבר למעלה מ-200 שנה, וזו דאגה מרכזית בכל הקשור לסכנה הסייסמית שצפויה מפער סייסמי שכזה^[14].

רעידת האדמה במגניטודה M 6.4 מצפון לפוארטו ריקו ב-13 בינואר 2014^[20] התרחשה כתוצאה מהעתק דחיסה אלכסוני. פיענוח מנגנוני העתק לאירוע מצביעים על כך שהוא קרע מבנה השקוע בצורה רדודה דרומה, ופגע בקירוב בכיוון מזרח-מערב, או מבנה כמעט אנכי שפגע בכיוון צפון-מערב-דרום-מזרח. במיקום רעידת האדמה הזו, לוח צפון אמריקה נע מערב-דרום-מערב ביחס ללוח הקריבי במהירות של כ-20 מ"מ לשנה בממוצע, ונוחת אל מתחת ללוח הקריבי בתעלת פוארטו ריקו. מיקום, עומק ומכניזם (אנ') רעידת האדמה עולים בקנה אחד עם האירוע המתרחש בממשק אזור ההפחתה הזה^[21].

ראו גם

התהומות העמוקות בעולם

ביאורים

^ קיימות מספר מדידות מדווחות הבאות לידי ביטוי בערך זה בחמשת המקורות האחרונים, הנלווים לכל אחד מהמדידות.
^ יש לסייג, שמדובר בשקע העמוק ביותר בכל אחד מחמשת האוקיינוסים, כך שיש שקעים עמוקים יותר באוקיינוסים השונים, מאלה שהמאמר מתייחס אליהם.
^ לצפייה במפה המכילה את כל האלמנטים הגאולוגיים המוזכרים בפתיח, ראו כאן.
^ בניגוד לרוב השקעים הימיים ובמיוחד באוקיינוס השקט, שהם על קו התנגשות של 2 לוחות, האחד כבד ממשנהו, ועל כן יש נחיתה של הלוח הכבד אל מתחת ללוח הפחות כבד, כלומר יש בהם מרכיב משמעותי של הפחתה.
^ הלוח הצפון אמריקאי נוחת אל מתחת ללוח הקריבי, ועל כן השני "רוכב" על הראשון.
^ גל היא תאוצה של סנטימטר אחד לשנייה בריבוע (1 ס"מ/שנייה בריבוע). מיליגל(mGal) ומיקרוגל(μGal) הם בהתאמה אלפית ומיליונית של גל. לציין, שהתאוצה על פי הכבידה בגובה פני הים בכדור הארץ היא 980 סמ' לשנייה בריבוע
^ המצר שבין פוארטו ריקו לרפובליקה הדומיניקנית.

הערות שוליים

^ Uri ten Brink, Cruise Summary and Results, NOAA - National Oceanic and Atmospheric Asministration, March, 2003
^ 1918 Puerto Rico Tsunami, USC - Tsunami Research Group, via WayBackMachine
^ ¹ ² Jason D. Chaytor, Océano Profundo 2018: Exploring Deep-Sea Habitats off Puerto Rico and the U.S. Virgin Island - The Northeast Caribbean – Plate Tectonics in Action, NOAA - Ocean Wxploration
^ Dive Complete: December 2018 Puerto Rico Trench, The Five Deeps Expedition
^ Puerto Rico Trench, Britannica Encyclopedia
^ Stewart, H., A. & Jamieson, A., J. 2019, The Five Deeps: The Location and Depth of the Deepest Place in Each of the World's Oceans, Earth-Science Reviews 197: 102896 Table 1 (Poerto Rico Trench).
^ Oceano Profundo 2015:Exploring Poerto Rico's Seamounts, Trenches, and Ttoughs, NOAA Ocean Exploration
^ Heather Stewart et al., 2019, Exploring the Deepest Points on Planet Earth, Hidro International, June 18, 2019
^ Josh Dean, An inside look at the first solo trip to the deepest point of the Atlantic, Popular Science, Dec 21, 2018
^ Stewart, H., A. & Jamieson, A., J. 2019, The Five Deeps: The Location and Depth of the Deepest Place in Each of the World's Oceans, Earth-Science Reviews 197: 102896 Chap. 6 Conclusion.
^ Stewart, H., A. & Jamieson, A., J. 2019, The Five Deeps: The Location and Depth of the Deepest Place in Each of the World's Oceans, Earth-Science Reviews 197: 102896 Table 1: Challenger Deep (MarianaTrench).
^ Montheil, L. et al., 2023, Paleomagnetic Rotations in the Northeastern Caribbean Region Reveal Major Intraplate Deformation Since the Eocene, Tectonics 42: e2022TC007706
^ Calais, É. et al., 2016, Plate Boundary Segmentation in the Northeastern Caribbean from Geodetic Measurements and Neogene Geological Observations, Comptes Rendus Geoscience 348: pp. 42-51
^ ¹ ² ³ ⁴ Uri ten Brink, The Puerto Rico Trench: Implications for Plate Tectonics and Earthquake and Tsunami Hazards, NOAA - National Oceanic and Atmospheric Asministration, March, 2003
^ Uri ten Brink, The Puerto Rico Trench: Implications for Plate Tectonics and Earthquake and Tsunami Hazards, NOAA -
^ Earthquakes and Tsunamis in Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands, USGS
^ Woods Hole Oceanographic Institution, Major Caribbean Earthquakes And Tsunamis A Real Risk, ScienceDaily, February 8, 2005
^ U.S. Seismic Hazard Maps – Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands, Samoa and the Pacific Islands, and Guam and Northern Mariana Islands, USGS - Earthquake Hazards Program
^ M 6.6 - 5 km NNW of Salsipuedes, Dominican Republic, USGS - Earthquake Hazards Program, 1953-05-31
^ AP, Puerto Rico earthquake One of its Largest in Years, Usa Today, Jan. 13, 2014
^ M 6.4 - 61 km N of Hatillo, Puerto Rico, USGS - Earthquake Hazards Program, 2014-01-13 04:01:03

[8] קיימות מספר מדידות מדווחות הבאות לידי ביטוי בערך זה בחמשת המקורות האחרונים, הנלווים לכל אחד מהמדידות.

[11] יש לסייג, שמדובר בשקע העמוק ביותר בכל אחד מחמשת האוקיינוסים, כך שיש שקעים עמוקים יותר באוקיינוסים השונים, מאלה שהמאמר מתייחס אליהם.

[14] לצפייה במפה המכילה את כל האלמנטים הגאולוגיים המוזכרים בפתיח, ראו כאן.

[17] בניגוד לרוב השקעים הימיים ובמיוחד באוקיינוס השקט, שהם על קו התנגשות של 2 לוחות, האחד כבד ממשנהו, ועל כן יש נחיתה של הלוח הכבד אל מתחת ללוח הפחות כבד, כלומר יש בהם מרכיב משמעותי של הפחתה.

[19] הלוח הצפון אמריקאי נוחת אל מתחת ללוח הקריבי, ועל כן השני "רוכב" על הראשון.

[23] גל היא תאוצה של סנטימטר אחד לשנייה בריבוע (1 ס"מ/שנייה בריבוע). מיליגל(mGal) ומיקרוגל(μGal) הם בהתאמה אלפית ומיליונית של גל. לציין, שהתאוצה על פי הכבידה בגובה פני הים בכדור הארץ היא 980 סמ' לשנייה בריבוע

[25] המצר שבין פוארטו ריקו לרפובליקה הדומיניקנית.

[1] Uri ten Brink, Cruise Summary and Results, NOAA - National Oceanic and Atmospheric Asministration, March, 2003

[2] 1918 Puerto Rico Tsunami, USC - Tsunami Research Group, via WayBackMachine

[:1-3] ¹ ² Jason D. Chaytor, Océano Profundo 2018: Exploring Deep-Sea Habitats off Puerto Rico and the U.S. Virgin Island - The Northeast Caribbean – Plate Tectonics in Action, NOAA - Ocean Wxploration

[4] Dive Complete: December 2018 Puerto Rico Trench, The Five Deeps Expedition

[5] Puerto Rico Trench, Britannica Encyclopedia

[:0-6] Stewart, H., A. & Jamieson, A., J. 2019, The Five Deeps: The Location and Depth of the Deepest Place in Each of the World's Oceans, Earth-Science Reviews 197: 102896 Table 1 (Poerto Rico Trench).

[7] Oceano Profundo 2015:Exploring Poerto Rico's Seamounts, Trenches, and Ttoughs, NOAA Ocean Exploration

[9] Heather Stewart et al., 2019, Exploring the Deepest Points on Planet Earth, Hidro International, June 18, 2019

[10] Josh Dean, An inside look at the first solo trip to the deepest point of the Atlantic, Popular Science, Dec 21, 2018

[:52-12] Stewart, H., A. & Jamieson, A., J. 2019, The Five Deeps: The Location and Depth of the Deepest Place in Each of the World's Oceans, Earth-Science Reviews 197: 102896 Chap. 6 Conclusion.

[13] Stewart, H., A. & Jamieson, A., J. 2019, The Five Deeps: The Location and Depth of the Deepest Place in Each of the World's Oceans, Earth-Science Reviews 197: 102896 Table 1: Challenger Deep (MarianaTrench).

[15] Montheil, L. et al., 2023, Paleomagnetic Rotations in the Northeastern Caribbean Region Reveal Major Intraplate Deformation Since the Eocene, Tectonics 42: e2022TC007706

[16] Calais, É. et al., 2016, Plate Boundary Segmentation in the Northeastern Caribbean from Geodetic Measurements and Neogene Geological Observations, Comptes Rendus Geoscience 348: pp. 42-51

[:2-18] ¹ ² ³ ⁴ Uri ten Brink, The Puerto Rico Trench: Implications for Plate Tectonics and Earthquake and Tsunami Hazards, NOAA - National Oceanic and Atmospheric Asministration, March, 2003

[20] Uri ten Brink, The Puerto Rico Trench: Implications for Plate Tectonics and Earthquake and Tsunami Hazards, NOAA -

[21] Earthquakes and Tsunamis in Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands, USGS

[22] Woods Hole Oceanographic Institution, Major Caribbean Earthquakes And Tsunamis A Real Risk, ScienceDaily, February 8, 2005

[24] U.S. Seismic Hazard Maps – Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands, Samoa and the Pacific Islands, and Guam and Northern Mariana Islands, USGS - Earthquake Hazards Program

[26] M 6.6 - 5 km NNW of Salsipuedes, Dominican Republic, USGS - Earthquake Hazards Program, 1953-05-31

[27] AP, Puerto Rico earthquake One of its Largest in Years, Usa Today, Jan. 13, 2014

[28] M 6.4 - 61 km N of Hatillo, Puerto Rico, USGS - Earthquake Hazards Program, 2014-01-13 04:01:03

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[א]

[8]

[9]

[ב]

[10]

[11]

[ג]

[12]

[13]

[ד]

[14]

[ה]

[15]

[16]

[17]

[ו]

[18]

[ז]

[19]

[20]

[21]