Jak wynika z nowego badania, poważne trzęsienie ziemi, które miało miejsce 2500 lat temu, spowodowało gwałtowną zmianę biegu jednej z największych rzek na Ziemi. Wcześniej nieudokumentowane trzęsienie ziemi przekierowało główny kanał rzeki Ganges na terenie obecnie gęsto zaludnionego Bangladeszu, który pozostaje podatny na duże trzęsienia. Wyniki badania opublikowano właśnie w czasopiśmie Nature Communications.
Naukowcy udokumentowali wiele zmian w biegach rzek, zwanych awulsjami, w tym niektóre w odpowiedzi na trzęsienia ziemi. Jednak „nie sądzę, abyśmy kiedykolwiek widzieli tak dużą” – powiedział współautor badania Michael Steckler, geofizyk z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty, które jest częścią Columbia Climate School. Jego zdaniem z łatwością mogło to spowodować zalanie kogokolwiek i wszystkiego, co znalazło się w niewłaściwym miejscu i w niewłaściwym czasie.
Główna autorka badania Liz Chamberlain, adiunkt na holenderskim uniwersytecie w Wageningen, powiedziała: „Wcześniej nie potwierdzono, że trzęsienia ziemi mogą powodować wyrwanie w deltach, szczególnie w przypadku tak ogromnej rzeki, jak Ganges”.
Ganges wypływa w Himalajach i płynie przez około 2600 mil, ostatecznie łącząc się z innymi głównymi rzekami, w tym Brahmaputrą i Meghną, tworząc labirynt dróg wodnych, które wpadają do szerokiego odcinka Zatoki Bengalskiej obejmującego Bangladesz i Indie. Razem tworzą drugi co do wielkości system rzeczny na świecie pod względem przepływu. (Amazonka jest pierwsza.)
Podobnie jak inne rzeki przepływające przez główne delty, Ganges okresowo ulega mniejszym lub większym zmianom biegu bez jakiejkolwiek pomocy ze strony trzęsień ziemi. Osady wypłukiwane z górnego biegu rzeki osiadają i gromadzą się w kanale, aż w końcu koryto rzeki wzniesie się nieznacznie wyżej niż otaczająca równina zalewowa. W pewnym momencie woda przebija się i zaczyna budować dla siebie nową ścieżkę. Ale na ogół nie dzieje się to od razu – mogą to zająć kolejne powodzie przez lata lub dziesięciolecia. Z drugiej strony, wyrwanie spowodowane trzęsieniem ziemi może nastąpić mniej lub bardziej natychmiastowo, powiedział Steckler.
Na zdjęciach satelitarnych autorzy nowego badania zauważyli prawdopodobnie dawny główny kanał rzeki, około 100 kilometrów na południe od stolicy Bangladeszu, Dhaki. Jest to nisko położony obszar o szerokości około 1,5 km, który można spotkać sporadycznie na długości około 100 km, mniej więcej równolegle do obecnego biegu rzeki. Wypełniony błotem, często zalewany, wykorzystywany jest głównie do uprawy ryżu.
Chamberlain i inni badacze badali ten obszar w 2018 roku, kiedy natknęli się na świeżo wykopany wykop pod staw, który nie został jeszcze napełniony wodą. Na jednym skrzydle zauważyli wyraźne pionowe groble jasnego piasku przecinające poziome warstwy błota. Jest to dobrze znana cecha powstająca w wyniku trzęsień ziemi: na takich obszarach wodnych długotrwałe wstrząsy mogą wytworzyć ciśnienie w zakopanych warstwach piasku i wyrzucić je w górę przez leżący nad nimi błoto. Rezultat: dosłownie wulkany piaskowe, które mogą wybuchać na powierzchni. Tutaj zwane sejsmitami miały szerokość 30 lub 40 centymetrów i przecinały 3 lub 4 metry błota.
Dalsze badania wykazały, że sejsmity były zorientowane w systematyczny wzór, co sugeruje, że wszystkie powstały w tym samym czasie. Analizy chemiczne ziaren piasku i cząstek mułu wykazały, że zarówno erupcje, jak i opuszczenie i zapełnienie kanału miały miejsce około 2500 lat temu. Co więcej, około 85 kilometrów w dół rzeki, w starym kanale, znajdowało się podobne miejsce, które w tym samym czasie wypełniło się błotem. Wniosek autorów: Było to duże, nagłe oderwanie wywołane trzęsieniem ziemi, którego siłę szacowano na 7 lub 8 magnitudo.
Trzęsienie mogło mieć jedno z dwóch możliwych źródeł – twierdzą. Jedna to strefa subdukcji na południu i wschodzie, gdzie ogromna płyta skorupy oceanicznej wciska się pod Bangladesz, Birmę i północno-wschodnie Indie. Mogło też powstać w wyniku gigantycznych uskoków u podnóża Himalajów na północy, które powoli się wznoszą, ponieważ subkontynent indyjski powoli zderza się z resztą Azji. Badanie przeprowadzone w 2016 r. pod kierunkiem Stecklera pokazuje, że w tych strefach obecnie powstają stresy, które mogą powodować trzęsienia ziemi porównywalne z tym, które miało miejsce 2500 lat temu. Ostatnia tej wielkości miała miejsce w 1762 r., powodując śmiercionośne tsunami, które dotarło w górę rzeki do Dhaki. Kolejny mógł mieć miejsce około 1140 roku n.e.
W badaniu z 2016 r. szacuje się, że ponowne wystąpienie takiego trzęsienia ziemi w dzisiejszych czasach mogłoby dotknąć 140 milionów ludzi. „Duże trzęsienia ziemi wpływają na duże obszary i mogą mieć długotrwałe skutki gospodarcze, społeczne i polityczne” – powiedział Syed Humayun Akhter, prorektor Bangladesz Open University i współautor obu badań.
Ganges nie jest jedyną rzeką stwarzającą takie zagrożenia. Inne, położone w aktywnych tektonicznie deltach, to chińska Rzeka Żółta; Irrawaddy w Birmie; rzeki Klamath, San Joaquin i Santa Clara, które wypływają z zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych; oraz Jordania, obejmująca granice Syrii, Jordanii, Zachodniego Brzegu Palestyny i Izraela.
Inni współautorzy nowego badania pracują na Uniwersytecie w Kolonii w Niemczech; Uniwersytet w Dhace; Uniwersytet Zawodowców w Bangladeszu; Uniwersytet Naukowo-Technologiczny Noakhali, Bangladesz; oraz Uniwersytet w Salzburgu w Austrii. Badania sfinansowała amerykańska Narodowa Fundacja Nauki.