Сезонное наполнение водохранилищ в Индии деформирует породы и может вызывать землетрясения

Сезонное наполнение и сработка водохранилищ в Индии вызывает измеримую деформацию окружающих пород, снижая прочность близлежащих разломов и потенциально провоцируя землетрясения. К такому выводу пришли авторы двух новых статей, опубликованных в Bulletin of the Seismological Society of America.

Исследования вошли в специальный выпуск журнала, посвященный сейсмичности, вызванной водохранилищами по всему миру. Это актуально спустя 51 год после землетрясения магнитудой 6.3 в регионе Койна-Варна в Индии, которое стало крупнейшим сейсмическим событием, когда-либо приписанным наполнению водохранилища. Произошедшее в регионе без предыдущей истории значительной сейсмичности, оно привело к 180 смертям и более 2000 травм, а тысячи более мелких землетрясений продолжают воздействовать на регион до сих пор. Считается, что сейсмичность, вызванная водохранилищами, является результатом изменения уровня воды, которое может увеличивать нагрузку на разломы, изменяя напряжение и поровое давление в породах. По данным Human-Induced Earthquake Database, наполнение водохранилищ является причиной 23% от общего числа землетрясений, вызванных деятельностью человека.

Используя данные GPS-станций и спутникового радара InSAR, ученые из Национального центра сейсмологии Индии измерили деформацию земной коры вокруг водохранилищ Койна, Варна, Техри, Укаи и Дхарой. Исследователи обнаружили, что восточный блок разломной зоны Койна-Варна движется быстрее на северо-восток по сравнению с западным блоком, что может увеличивать нагрузку на разломы. При этом сезонное наполнение и сработка водохранилищ деформируют окружающие слои горных пород.

«Все водохранилища на Индийском субконтиненте наполняются осадками в сезон муссонов, который длится с мая по август. С сентября уровень воды начинает снижаться из-за сброса для орошения, выработки электроэнергии и городского использования», — пояснил Винeет Гахалаут. — Предполагается, что сезонная деформация из-за изменения уровня воды в водохранилищах приводит к снижению прочности критически напряженных разломов в сейсмических зонах Койна и Варна, вызывая землетрясения».

Во втором исследовании ученые количественно оценили деформацию коры, связанную с сезонным наполнением четырех водохранилищ. Они обнаружили, что даже самое маленькое из них — Дхарой объемом 0.9 км³ — может вызвать деформацию, способную спровоцировать землетрясение, если в регионе есть критически напряженные разломы. Гахалаут отметил, что для полного понимания механизмов запуска землетрясений необходимы более длительные GPS-наблюдения и сбор дополнительной информации о структуре земной коры вокруг разломов.