Сейсмология на скорости света: как волоконно-оптические телекоммуникационные кабели обеспечивают детальный обзор Альпийского разлома

Новая экспериментальная установка в Хаасте (Новая Зеландия) впервые применяет технологию распределенного акустического зондирования (DAS) для изучения крупного активного разлома на границе тектонических плит — Альпийского разлома. Ученые из Австралийского национального университета и Университета Виктории в Веллингтоне преобразовали неиспользуемое оптическое волокно телекоммуникационного кабеля, пересекающего разлом, в 7250 датчиков движения с шагом 4 метра. Система делает 1000 измерений в секунду в каждой точке, генерируя около 1 Тб данных в сутки.

Это исследование критически важно для оценки сейсмической опасности. Альпийский разлом длиной 600 км порождает мощные землетрясения магнитудой 7–8 примерно раз в 300 лет, при этом последнее произошло в 1717 году. Вероятность следующего крупного землетрясения в ближайшие 50 лет оценивается в 75%, а шанс, что его магнитуда превысит 8, составляет 82%. DAS позволяет изучить внутреннюю структуру разлома с беспрецедентной детализацией, что необходимо для понимания того, как он накапливает напряжение и как будет развиваться будущий разрыв.

«Плотность измерений DAS предоставляет совершенно новый способ изучения внутренней структуры разлома», — отмечают исследователи. Записанные колебания включают сигналы от локальных микроземлетрясений и удаленных событий, например, от толчков у Новой Каледонии. Для обработки огромных массивов данных и отделения сейсмических сигналов от шума (например, от движения транспорта) привлекаются методы искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений. Эта технология открывает новые возможности для мониторинга в реальном времени с использованием существующей инфраструктуры.