Emerald Bay, Kalifornien, ett vackert läge på den sydvästra stranden av Lake Tahoe, är omgiven av oländigt landskap, inklusive steniga klippor och rester av bergsglaciärer. Hur naturskönt det än må vara, området är också ett komplext strukturellt pussel. Att förstå historien om förkastningsrörelser i Lake Tahoe-bassängen är viktigt för att bedöma jordbävningsrisker för regionalpolitiska planerare.

Lake Tahoe-regionen är full av aktiva fel, varav många har skapat de dramatiska och karga landskapen. Lake Tahoe-regionen ligger mellan Sierra Nevadas mikroplatta i väster och Basin and Range Province i öster. Nordvästlig rörelse av Sierra Nevada-mikroplattan skapar spänningar som kan ge både slagglidning (horisontell) och vertikal rörelse på förkastningar. I åratal, geologer har korsat den förbjudande terrängen runt Emerald Bay, notera var förkastningar skär landskapet, men en detaljerad bild av felen saknades fortfarande.

Två av dessa förkastningar - Tahoe-Sierra frontal förkastningszon (TSFFZ) och West Tahoe-Dollar Point förkastningszon (WTDPFZ) - sträcker sig längs den västra sidan av Lake Tahoe, men deras kontinuitet över landskap och arten av deras rörelse har diskuterats i nästan två decennier. Richard Schweickert, vid University of Nevada-Reno (UNR), del av ett team av geologer och ingenjörer från UNR, US Geological Survey, och Santa Clara University, sa, "Vi hittade massor av bevis för scarps (dvs. förkastningar) som skär glaciärmoränerna längs den västra sidan av Lake Tahoe, i synnerhet runt Emerald Bay."

Men det var det de inte kunde vandra över som intresserade dem mest. "Vi var desperata efter att se vad som faktiskt händer på botten [av Emerald Bay]." Forskargruppen bestämde sig för att undersöka förkastningarna både "till land och till sjöss".

I en ny tidning i Geosfär , Schweickert och kollegor beskriver ett antal djupdykningar som avslöjade bevis för stora fel på golvet i Emerald Bay. Med hjälp av ett fjärrstyrt fordon, eller ROV, och tidigare publicerade multibeam ekolodsbilder, teamet skapade en detaljerad karta över batymetri (djup och form) och geologi i Emerald Bay.

Den högupplösta batymetriundersökningen visade tydliga bevis på bränder som skär över nedsänkta glaciala avlagringar och sjösediment, tillsammans med skredavlagringar som ramlade ner i viken efter att glaciärerna smält. Baserat på åldern på närliggande moräner, Schweickert säger att scarps i de flesta fall är yngre än cirka 20, 000 år gammal.

Förkastningarna i bukten är mycket skarpa, med branta ytor som sluttar mellan 30 och 60 grader – förvånansvärt brant för bränder som kan vara tusentals år gamla. "Du skulle bara se den branta vinkeln på landexponeringar för förkastningar som just hade flyttat under de senaste hundra åren, "Schweickert säger, men noterade att bränderna troligen bevarades genom att vara under vattnet istället för att upprepade gånger exponeras för rinnande vatten på land.

Schweickert säger att de batymetriska data parade med direkta undervattensobservationer med ROV:n visar definitivt att scarperna är relaterade till förkastningar. "Vi har kunnat producera kartor med högsta upplösning med den största mängden detaljer överallt i Lake Tahoe Basin, " han lade till.

Efter att ha studerat ROV, batymetri, och LiDAR-data, teamet noterade att under de senaste 20, 000 år, TSFFZ och WTDPFZ rörde sig vertikalt, utan slagrörelse. Schweickert säger att deras upptäckt var lite av en paradox för vad som kan förväntas i Lake Tahoe-bassängen. Tio till 15 år av satellit-GPS-mätningar visar en nordvästlig rörelse för Lake Tahoe-regionen, i förhållande till det inre av Nordamerika. Men TSFFZ och WTDPFZ återspeglar inte den rörelseriktningen - åtminstone inte nyligen.

"Jag tror att detta visar oss att GPS-data verkligen inte säger oss vad själva felen gör på lokal skala, " säger Schweickert. "De gör sin egen grej." Han tillägger att forskare som studerar andra fel i Lake Tahoe-området har kommit fram till liknande slutsatser.

Dock, Schweickert noterar att landformer runt Emerald Bay, tros vara ungefär 100, 000 år gammal, ser ut som de upplevde höger lateralt, slagglidrörelse någon gång i det förflutna. "Fel kan röra sig i olika riktningar under långa tidsperioder, " säger han. "Bara för att vi ser några göra något just nu betyder det inte att de inte hade en mer komplex historia i det inte alltför avlägset förflutna."

"Det finns mer i den här historien som fortfarande behöver vetas, säger Schweickert, och noterar att studier som deras har värde för politik och planering.