أكمل باحثون من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) دراسة جيولوجية شاملة لقياس حركة الصفائح التكتونية في شبه الجزيرة العربية بهدف فهم كيفية تحرك الصفيحة العربية والصفائح التكتونية المجاورة لها. وهذه الدراسة التحليلية بالغة الأهمية لتقدير حجم وتواتر الزلازل المدمرة عند حدود هذه الصفائح. والأهم من ذلك، أظهرت الدراسة أيضاً أن الصفيحة العربية مستقرة بشكل ملحوظ داخليًا وستستمر -بإذن الله- في تحمل الضغوط من الاصطدام القاري في صفائح الشمال الشرقي وانهيار الصفائح في الجنوب في المستقبل القريب.

تم جمع ومعالجة قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الجيوديسية (علم تقسيم الأرض) من 168 محطة عبر الصفيحة العربية من قبل رينيه فيلتريس، خريج كاوست وعالم فيزياء الأرض، بالتعاون مع فريق دولي ضم البروفيسور سيغورجون جونسون، أستاذ هندسة وعلوم الأرض في كاوست، وزملائه في المجموعة البحثية (InSAR) المتخصصة في قياس التداخل في القشرة الأرضية بواسطة الأقمار الاصطناعية. يشار إلى أن حجم البيانات الجيولوجية التي استطاع الفريق جمعها يصل إلى 17 عامًا من البيانات المستمرة عن الصفائح التكتونية، وهي مجموعة بيانات أكبر بكثير وأكثر اكتمالًا من معظم الدراسات السابقة.

يقول فيلتريس: " حددنا حركات الصفيحة العربية بأكملها على مستويات مكانية مختلفة بواسطة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). وفي العادة، يتطلب ذلك عددًا قليلًا من محطات نظام (GPS) لتقدير معدل واتجاه الحركات النسبية عند حدود الصفيحة، ولكن هذا المستوى الجديد من التفاصيل الذي حققناه يتجاوز ذلك بكثير". 

دمج الباحثون قياسات نظام (GPS)مع نموذج الكتلة الحركية الذي يقدم وصف مبسط للصفائح التكتونية بصورة كتل صلبة دوارة تتفاعل مع بعضها البعض عند حدود ضيقة. ويقوم النموذج بتقييم نوع ومستوى نشاط الزلازل عند الحدود المختلفة بين الكتل. ثم فحص الفريق كيف تتوافق حركات الصفائح مع النشاط التكتوني عند حدودها وخرجوا بتقديرات محسنة وشاملة لحركات الصفيحة العربية بأكملها.

يضيف فيلتريس: " فوجئنا بالاستقرار الملحوظ للصفيحة العربية، على الرغم من قوى الدفع والجذب المرتبطة بالتصادم القاري في الشمال الشرقي وانكسار الصفائح في الجنوب. حيث تتحرك الصفيحة العربية ككتلة واحدة، ومن المحتمل أن حركتها بالنسبة إلى الصفائح الرئيسية المجاورة لها ظلت دون تغيير خلال آخر 13 مليون عام". 

وعلى نطاق أصغر، وجد الباحثون تشوهًا موضعيًا في الصفيحة العربية من المحتمل أن يكون سببه النشاط البشري - أي الاستخراج الواسع للمياه الجوفية. وهذا يدعم الدراسات السابقة التي استخدمت صور الأقمار الاصطناعية لفحص تأثير استخراج المياه الجوفية على الصفيحة التيكتونية.

يقول البروفيسور جونسون: "تأتي نتائجنا في لحظة مفصلية وحاسمة في ظل خطط التنمية الاقتصادية والعمرانية للمملكة العربية السعودية والتي تضم مناطق قد تكون عرضة لمخاطر الزلازل والبراكين. نأمل أن تساعد دراستنا في تقييم مخاطر الزلازل في هذه المناطق وتؤدي إلى تخطيط أفضل ومعايير بناء مناسبة".