Ученые из США решили понять причину внезапных камнепадов в горах. Они несколько лет измеряли движения каменной плиты и были вынуждены признать, что кроме дневных передов температур другой причины нет, пишет Science. Авторы работы опубликовали результаты исследования в журнале Nature Geoscience.
В Йосемитском национальном парке штата Калифорния в США камнепады в горах случаются часто — сотни раз год. Но примерно 15% из них не имеет видимой причины —ни землетрясения, ни сильных осадков, нет цикла замерзания-таяния, который порождает трещины в камнях. Замечено только, что камнепады любят случаться в середине солнечного летнего дня.
Чтобы понять причину камнепадов, Брайан Коллинз (Brian Collins), инженер-геолог из Американской геологической службы в Мелон Парке и Грег Сток (Greg Stock), геолог из Йосемитского национального парка, установили тензометры, которые измеряли во времени движения каменной гранитной плиты одного из утесов по трем точкам. Размеры плиты составляли 19 метров в длину, 4 метра в ширину. Замеры происходили каждые 5 минут за период с мая 2010 по октябрь 2013 года. Ученые также использовали устройства, которые выглядят как домкраты, чтобы следить за движениями плиты по отношению к утесу — когда она удаляется и когда приближается.
На месте эксперимента фиксировались погодные условия, включая интенсивность солнечного света, влажность и температуру воздуха, в том числе в пространстве между плитой и утесом и в двух см от внешней поверхности плиты. Трижды в течение 42 месяцев ученые сканировали плиту лазером с расстояния 30 метров, причем каждое сканирование длилось 18 часов — чтобы иметь контрольные результаты замеров движения плиты.
Выяснилось, что в среднем в течение дня гранитная плита движется туда-сюда на 8 мм. Влажность на эти движения влияла слабо, поэтому ученые решили, что все дело в температурных изменениях. Наибольшее отклонение плиты случалось между часом и четырьмя вечера, а утром с 7 до 9, когда температура минимальная, движения затухали. Максимальные деформации плиты происходили весной и летом, когда изменения температуры наибольшие. Проанализировав эти результаты, авторы эксперимента сделали вывод, что скалы крошатся из-за дневного цикла изменения температуры — периодического нагрева и остывания. Видимо, эта причина стоит за большинством необъяснимых камнепадов в Йосемитском парке. Однако знание причины не помогает ученым предсказать камнепады.
