Сейсмология: перспективный инструмент для мониторинга вечной мерзлоты

Потепление и таяние вечной мерзлоты из-за роста температур все больше дестабилизируют горные склоны, что в последние годы приводит к увеличению числа обвалов. Ожидается, что эта тенденция сохранится, вызывая опасения, что такие опасные явления могут повредить дорогостоящую инфраструктуру и нарушить жизнь поселений в регионах вечной мерзлоты, включая Европейские Альпы.

Получение данных, необходимых для мониторинга деградации вечной мерзлоты, однако, ограничено высокой стоимостью и сложной логистикой стандартных методов, таких как мониторинг в скважинах и активные геофизические исследования. В новой работе Линднер и коллеги исследуют потенциал использования более дешевых пассивных сейсмических методов для долгосрочного мониторинга вечной мерзлоты.

Исследователи проанализировали данные о непрерывных колебаниях грунта с одной сейсмической станции, изначально установленной для мониторинга землетрясений на вершине Цугшпитце высотой 2962 метра, самой высокой точке Германии. Анализ сейсмических волн, генерируемых поднимающимися на вершину канатными дорогами, выявил сезонные вариации сейсмической скорости, а также общее её снижение за период наблюдений с 2006 по 2021 год.

Затем ученые сравнили эти наблюдаемые изменения с метеорологическими данными, данными мониторинга в скважинах и исследованиями методом электротомографии. Результаты показывают, что сезонные колебания были вызваны циклами замерзания-оттаивания, тогда как долгосрочное снижение сейсмической скорости стало результатом постепенной деградации вечной мерзлоты.

Полученные данные свидетельствуют о том, что пассивная сейсмология представляет собой перспективный новый подход к непрерывному мониторингу вечной мерзлоты. По мнению авторов, будущие исследования должны изучить, может ли более плотная сеть приборов дать более детальную информацию о деградации мерзлоты, а также рассмотреть дополнительные применения пассивного сейсмического мониторинга для решения широкого круга экологических вопросов.