Поиск предвестников землетрясений за пределами сейсмологии

Сейсмологи часто используют статистику для прогнозирования землетрясений, отслеживая эволюцию кластеров сейсмической активности. Однако этот подход зачастую не позволяет предсказать время и магнитуду крупных событий, что является серьёзным недостатком систем раннего предупреждения. Десятилетия исследований в смежных областях указывают на связь крупных землетрясений с рядом несе́йсмических явлений, наблюдаемых за дни или недели до события. В специальном выпуске журнала EPJ Special Topics представлена инициатива Глобальная система прогнозирования землетрясений (GEFS) — первое междисциплинарное сотрудничество, посвящённое изучению разнообразных несе́йсмических предвестников.

Интеграция этих идей с существующими сейсмологическими теориями может значительно улучшить системы раннего предупреждения, спасая жизни и защищая инфраструктуру. Теоретическая основа GEFS базируется на механизме, связанном с дефектами на атомном уровне, что подтверждается десятилетиями лабораторных экспериментов в физической химии и физике твёрдого тела. Согласно теории, при накоплении напряжений в тектонических плитах в земной коре генерируются электрон-дырочные пары. Положительно заряженные дырки распространяются в менее напряжённые породы, создавая электрические токи на большие расстояния. Эти токи, в свою очередь, вызывают вторичные эффекты: от необычного низко- и сверхнизкочастотного электромагнитного излучения до специфического теплового инфракрасного излучения с поверхности, а также изменения в атмосфере и ионосфере.

В специальном выпуске собраны результаты исследователей со всего мира, которые с помощью наземных и космических наблюдений связали эти несе́йсмические паттерны с последующими крупными землетрясениями. Работа обосновывает необходимость глобального непрерывного мониторинга ключевых, часто слабых и прерывистых, признаков-предвестников. Реализация целей GEFS может стать первым шагом к широкому сотрудничеству научных сообществ для улучшения прогнозирования крупных землетрясений.