Изучение медленных землетрясений

У побережья Новой Зеландии существует зона, где землетрясения могут происходить в замедленном темпе, по мере того как две тектонические плиты трутся друг о друга. Тихоокеанская плита погружается под Новую Зеландию со скоростью около 5 сантиметров в год, увлекая за собой северную оконечность острова. Примерно каждые 14 месяцев происходит медленное проскальзывание по границе раздела, снимающее напряжение, и земля поднимается обратно.

В отличие от обычных землетрясений, длящихся секунды, эти медленные события занимают более недели, создавая идеальную лабораторию для изучения поведения разломов в мелководной части зоны субдукции. В 2015 году международная команда под руководством Спахра Уэбба (Колумбийский университет) впервые зафиксировала такие медленные землетрясения в процессе, используя приборы, установленные на морском дне. Данные, собранные у берегов Новой Зеландии, помогут ученым лучше понять риски землетрясений, особенно в глубоководных желобах — сейсмически активных границах между плитами.

«Мы до сих пор не понимаем степень «сцепления» на границе между двумя плитами, что отчасти определяет максимальную возможную магнитуду землетрясения», — отметил Уэбб. — «Особенно нас интересует сцепление вблизи желоба, потому что большое смещение там может генерировать мощные цунами».

Ранее считалось, что мягкие осадки у желобов обычно не способны выдержать землетрясение и должны гасить смещение. Однако, как пояснил ученый, недавние события, включая разрушительное землетрясение в Тохоку (Япония, 2011 г.), показали, что крупные смещения (около 50 метров) непосредственно у желоба могут вдвое увеличить высоту цунами. Изучение того, почему одни участки желобов медленно скользят, другие ползут непрерывно, а третьи «запираются», накапливая напряжение для мощного толчка, позволит точнее оценивать региональные риски.

Следующей целью исследований станет Алеутский жёлоб у острова Кадьяк (Аляска) — одна из самых сейсмически активных зон мира, где крупное землетрясение может вызвать катастрофическое цунами. Для изучения медленных событий в Новой Зеландии команда установила на дне желоба Хикуранги массив из 24 датчиков абсолютного давления и 15 донных сейсмометров, которые зафиксировали движение морского дна. Аналогичный эксперимент с использованием приборов, защищенных от течений и тралов, планируется на Аляске. Собранные данные будут общедоступны для анализа сейсмологами.

«Надежда в том, что более качественные морские измерения позволят лучше понять процессы, и, возможно, мы обнаружим предвестники землетрясений, которые дадут некоторое предупреждение», — заключил Уэбб.