Уровень гелия в подземных водах может указывать на потенциальный риск землетрясения

Японские исследователи выявили связь между уровнем гелия в подземных водах и величиной напряжения, воздействующего на внутренние горные породы в районах вблизи эпицентра землетрясения в Кумамото 2016 года. Ученые надеются, что это открытие приведет к созданию системы мониторинга, которая сможет улавливать изменения напряжений, способные предвещать сильное землетрясение.

Исследовательская группа из Токийского университета и их коллеги обнаружили, что в местах вблизи эпицентра землетрясения в Кумамото 2016 года магнитудой 7.3, которое унесло жизни 50 человек и нанесло серьезный ущерб, при высоком напряжении в земной коре уровень выделяющегося в подземных водах изотопа гелия-4 также был высоким.

Через 11 дней после землетрясения в апреле 2016 года команда с помощью погружного насоса отобрала пробы подземных вод на глубинах от 280 до 1300 метров в семи точках разломных зон вокруг эпицентра. Изменения уровня гелия-4 в этих образцах сравнили с результатами аналогичных анализов, проведенных в 2010 году. Ведущий автор исследования, профессор Юдзи Сано, отметил: «После тщательного анализа и расчетов мы пришли к выводу, что уровень гелия-4 увеличился в пробах, собранных вблизи эпицентра, из-за газа, высвобожденного при растрескивании пород».

Кроме того, ученые оценили количество гелия, выделяемого породами, с помощью лабораторных экспериментов по разрушению образцов пород из района землетрясения. Используя спутниковые данные, они также рассчитали величину деформации в местах отбора проб. В совокупности исследователи обнаружили положительную корреляцию между количеством гелия в подземных водах и напряжением: содержание гелия было выше в районах ближе к эпицентру и снижалось по мере удаления от зоны наиболее интенсивной сейсмической активности.