Dok je istraživao par špilja u Illinoisu 2008. godine, Samuel Panno primijetio je neobičnu stvar: neki stalagmiti - stjenovite, stožaste formacije koje se uzdižu s dna pećine - imali su manje, susjedne izrasline svjetlije boje, što sugerira da su imali formirana u novije vrijeme.
Pomaknuti, bijeli stalagmiti bili su visoki oko dva inča i rasli su na višim, smeđim stalagmitima u obje špilje. "Izgledalo je kao da je netko bacio sladoled iz svog konusa na vrhu [većih stalagmita]", rekao je Panno, koji je istraživač sa Sveučilišta u Illinoisu i Državnog geološkog zavoda države Illinois.
Kad su on i njegove kolege primijetili slične parove stalagmita u špiljama u dvije druge države Srednjeg Zapada, odlučili su istražiti. Koristeći se tehnikama upoznavanja sa stijenama, znanstvenici su izračunali dobi novih porasta stalagmita i bili su iznenađeni kada su otkrili da su svi stari oko 200 godina. "To se stvarno dobro povezalo s nizom zemljotresa u regiji koji su se dogodili 1811. i 1812.", rekao je Panno.
U umovima znanstvenika pojavila se ideja: možda su pagri stalagmita koje su otkrili nastali uslijed potresa koji su poremetili normalan proces formiranja stalagmita. Stalagmiti nastaju mineraliziranim kapljicama vode koje padaju s pećinskih stropova, a zemljotresi bi mogli ostaviti svoj trag na rastu stalagmita pomakom zemlje i mijenjanjem protoka kaplje vode.
Ako je pretpostavka tima bila točna, tada bi se stalagmiti mogli poslužiti kao vrijedni "pokazatelji potresa zemljotresa" koji bi mogli pružiti tragove o vremenu, veličini i podrijetlu aktivnosti potresa u prošlosti.
U novoj studiji, objavljenoj u broju Biltena Seizmološkog društva Amerike od 13. rujna, Panno i njegov tim testirali su ovu hipotezu. Znanstvenici su koristili razne tehnike datiranja kako bi odredili dob novih porasta stalagmita u nekoliko špilja u sistemu rasjeda u dolini Wabash na Srednjem zapadu Sjedinjenih Država i uspoređivali ih sa vremenom poznatih potresa u regiji.
"Ponekad ćemo uzeti cijeli stalagmit i razrezati ga na pola kako bismo ga otvorili poput knjige kako bismo mogli datirati različite trake rasta", rekao je Panno. "Drugi put ćemo pomoću vježbe uzeti malu jezgru i datirati to."
Među četiri stalagmita u špilji Donnehue u Indiani, znanstvenici su pronašli bračni par stalagmita blizanaca koji je prestao rasti prije oko 100 000 godina, a zatim je ponovno nastavio rast prije otprilike 6 000 godina, preklapajući se s zemljotresom jačine 7 km u regiji. Još jedan mlađi stalagmit počeo je rasti prije oko 1800 godina - podudarajući se s potresom magnitude 6, 2 - i pokazao je kasnije pomake u svojoj osi rasta koji su se preklapali s drugim seizmičkim događajima u obližnjoj seizmičkoj zoni New Madrida.
Znanstvenici su već znali za oba ova drevna potresa iz drugih studija potresenog tla u drevnim sedimentima. No budući da su datumi iz takozvanih studija paleolivifakcije pouzdani samo do oko 35 000 godina, zbog ograničenja tehnike datiranja radioaktivnim ugljikom koja se koristi za izračun starosti sedimenta, stalagmitni dobi izračunavaju se pomoću druge tehnike, zvane uranijum-torijumski datiranje, koja bi potencijalno mogla biti omogućuju znanstvenicima otkrivanje starijih potpisa potresa još od prije pola milijuna godina.
"To ima potencijal koji nam omogućava da gledamo mnogo unatrag u vremenu", rekao je John Tinsley, znanstvenik emeritus iz američkog Geološkog zavoda koji nije bio uključen u studiju.
Tinsley je dodao da, budući da na rast stalagmita mogu utjecati i drugi faktori, poput klimatskih promjena koje uzrokuju presušivanje izvora kapljanja, izgradnja jakog slučaja za drevne potrese o kojima do sada nije poznato trebat će pronaći više parova stalagmita sličnih dobnih skupina u više špilja.
Doista, Panno kaže da je većina smjena stalagmita koji je primijetio njegov tim povezana s poplavama ili klimatskim promjenama, ali nova studija pokazuje da je moguće razdvojiti ove učinke od onih koje su potaknuli zemljotresi.
Imati jasniju sliku prošlih potresa mogao bi pružiti dragocjen uvid u buduće potrese, rekao je Panno. "Važno je razumjeti periodičnost velikih potresa duž ovih seizmičkih zona jer što više znamo o njima, " dodao je, "to je bolje da državne, federalne i lokalne agencije mogu biti spremne donositi odluke o tome što činiti ako izgleda tako" kasnimo za još jednim. "
