Понимание предвестников подводных землетрясений

Опубликованное 14 сентября в журнале Nature Geoscience исследование ученых из нескольких институтов, включая IFREMER (Французский исследовательский институт эксплуатации моря), CNRS и IFSTTAR, предлагает первую теоретическую модель, объясняющую на основе процессов, связанных с флюидами, сейсмические предвестники подводного землетрясения. Используя количественные измерения, эта инновационная модель установила связь между наблюдаемыми предвестниками и основным толчком землетрясения. Результаты открывают перспективное направление исследований для будущих работ по обнаружению землетрясений до их начала.

Модель для подводной среды

Данные для построения модели были собраны с помощью подводных обсерваторий, развернутых в зонах разломов северо-восточной части Тихого океана. Исследователи показали, что свойства флюидов, циркулирующих в зонах подводных разломов, меняются со временем в течение так называемого «сейсмического цикла». Этот термин описывает цикл накопления деформации вдоль разлома до момента, когда она превышает силы трения, препятствующие скольжению. Землетрясение происходит в момент разрыва из-за внезапного высвобождения накопленной энергии.

Из-за близости к срединно-океаническим хребтам флюиды в разломах испытывают колоссальное давление и экстремально высокие температуры, достигая сверхкритического состояния. Согласно анализу исследования, сильное изменение сжимаемости сверхкритического флюида при изменении давления может спровоцировать землетрясение, следующее за коротким периодом форшоков.

Значение для прогнозирования

Сейсмические предвестники — это ранние предупреждающие признаки перед землетрясением. Проблема прогнозирования заключается не в отсутствии предвестников (ретроспективные наблюдения многочисленны), а в возможности обнаружить эти предшественники до основного толчка. Результаты модели могут помочь направить будущие исследования по обнаружению сейсмических предвестников с потенциальным применением для прогнозирования землетрясений. Сверхкритические флюиды встречаются и на суше в гидротермальных и вулканических зонах, например, в Исландии.