Když pod zemí vybuchne jaderná bomba, její ničivá vlna nezmizí jako zhasnutá svíčka. Hornina část této energie pohltí a přemění ji na zlomy, deformace a narušení rovnováhy sil, které udržují zemskou kůru.
Mezinárodní tým vedený Xingli Fanem z Technické univerzity v Čcheng-tu a Kwang-Hee Kimem z Národní univerzity v Pusanu právě prokázal, do jaké míry může tato trhlina zůstat otevřená: 1 399 malých zemětřesení zaznamenaných v okolí hory Mantap, pohoří, v němž se nachází komplex pro jaderné zkoušky Punggye-ri v Severní Koreji.
Výsledky, publikované v časopise Science, jsou v rozporu s tím, co by se dalo očekávat po podzemní detonaci. Obvykle se po výbuchu objeví série seismických otřesů, jejichž intenzita postupně slábne, až zcela ustane. Na hoře Mantap se stalo přesně opačné.
Aktivita, která sílí, místo aby utichala
Severní Korea provedla v Punggye-ri v letech 2006 až 2017 šest podzemních jaderných testů. Šestý a poslední test, který proběhl 3. září 2017, byl zdaleka nejmocnější: odborníci odhadují, že uvolnil energii v rozmezí 100 až 250 kilotun, což odpovídá stovkám tisíc tun TNT. Geologická služba Spojených států zaznamenala výsledný seismický signál jako zemětřesení o síle 6,3 a satelity vybavené radarem zaznamenaly v této oblasti výrazné deformace terénu.
To skutečně odhalující však přišlo až poté. Asi tři týdny po tomto posledním výbuchu se seismická aktivita v oblasti začala zvyšovat, místo aby ustupovala. A nejednalo se o přechodný nárůst: jak frekvence otřesů, tak uvolněná energie nadále rostly až do roku 2025, což je poslední rok zahrnutý ve studii. „Nejvýraznějším zjištěním není pouze to, že po jaderných zkouškách následovala zemětřesení, ale to, jak se seismická aktivita vyvíjela,“ uvádí Kwang-Hee Kim. Podle výzkumníka „aktivita po několik let rostla“, což je vzorec, který je v rozporu s konvenčními modely seismické odezvy po výbuchu.
17 let seismického monitorování
Aby dospěli k těmto závěrům, tým analyzoval seismické záznamy shromážděné v letech 2008 až 2025 monitorovacími stanicemi umístěnými v Číně a Jižní Koreji, ve vzdálenosti 80 až 200 kilometrů od místa testů. Výzkumníci použili techniku známou jako detekce pomocí adaptivních filtrů, což je metoda umožňující identifikovat extrémně slabé seismické signály, které konvenční monitorovací sítě obvykle přehlížejí. Díky tomuto nástroji se jim podařilo katalogizovat 1 399 lokálních zemětřesení.
Mapa, která vypovídá o spících zlomech
Z celkového počtu identifikovaných zemětřesení se podařilo 955 přesně lokalizovat a jejich prostorové rozložení nebylo náhodné. Byla uspořádána podél dvou paralelních struktur, které se táhnou severozápadním směrem od místa provádění testů. Jedna z nich se shoduje s prodloužením již zmapovaného zlomu; druhá se zdá odpovídat geologické struktuře, která dosud nebyla na povrchu identifikována.
Vědci se domnívají, že výbuchy tyto zlomy nevytvořily z ničeho. Postupně však poškodily povrchovou kůru a narušily napětí, které se ve skále hromadilo po dlouhou dobu. Některé z těchto již existujících zlomů se nacházely na pokraji prasknutí a následné detonace narušily křehkou rovnováhu, která je udržovala v klidu. Tento proces přerozdělování napětí pokračoval ještě dlouho po posledním výbuchu a podle simulací týmu byl navíc podporován vlastní hmotností a geometrií hory Mantap.
Vhodnou analogií jsou dveře vystavené tlaku: úder je nemusí otevřít okamžitě, ale může přerozdělit síly, které je udržují zavřené, takže se nakonec později poddají. V tomto případě byly zlomy v zemské kůře těmi dveřmi a zemětřesení pohyby, ke kterým došlo, když nahromaděné síly konečně našly cestu ven.
Důsledky pro globální jaderný dohled
Tato studie má důsledky, které přesahují rámec geologie. Zemětřesení, která se objevují roky po výbuchu, lze snadno zaměnit za přirozené tektonické jevy, což komplikuje práci orgánům pověřeným ověřováním dodržování Smlouvy o úplném zákazu jaderných zkoušek. Samotní autoři varují, že „zemětřesení, k nimž dochází několik let po ukončení jaderných zkoušek, mohou rovněž představovat dlouhodobé účinky minulých výbuchů“. Proto doporučují pokračovat v dlouhodobých programech seismického pozorování na bývalých zkušebních lokalitách, což by posílilo mezinárodní kontrolní mechanismy.