Землетрясения могут менять русла рек с разрушительными последствиями. Теперь мы, возможно, сможем прогнозировать эти угрозы

Землетрясение в Каикуре (Новая Зеландия) 2016 года магнитудой 7.8 остановило течение реки Вайау Тоа (также известной как Кларенс). В течение нескольких часов река вышла из берегов и изменила своё русло. За семь лет, прошедших после землетрясения, река полностью покинула свой прежний путь. Это происходит потому, что при разрыве разлома до поверхности может произойти вертикальное смещение, создающее уступ, который перекрывает обычное русло реки. Именно так разлом Папатеа создал барьер высотой 6.5 метра в русле Вайау Тоа.

Это явление представляет серьёзную проблему, поскольку десятки тысяч активных разломов проходят под речными руслами по всему миру. В местах их пересечения опасности землетрясений и речных наводнений переплетаются. Внезапный сдвиг реки (авульсия) может подвергнуть риску ничего не подозревающие сообщества. Историческим примером служит разрыв разлома Рилфут в 1812 году, который на несколько часов запрудил могучую реку Миссисипи.

Данные землетрясения в Каикуре позволили протестировать возможность прогнозирования таких событий. Исследователи построили две модели наводнения, чтобы воспроизвести сдвиг реки Вайау Тоа. Одна модель использовала топографические данные после землетрясения с реальным уступом разлома Папатеа, другая — данные до землетрясения с искусственно смоделированным уступом. Обе модели точно воспроизвели картину наводнения 2016 года, что указывает на возможность предсказания изменений режима паводков после поверхностных разрывов землетрясений.

Моделирование показало, что внезапные изменения течения реки могут произойти не сразу, если уровень воды в реке низкий, что означает возможность отсроченного наводнения. Заблаговременное создание таких моделей позволяет планировщикам определить ключевые зоны риска вдоль реки и принять меры по снижению последствий, например, построить дамбы.

Для Новой Зеландии, расположенной на границе плит, эта проблема особенно актуальна. Многие активные разломы страны проходят под реками вблизи населённых пунктов или критической инфраструктуры, например, разлом Веллингтон под рекой Хатт. Однако существующие планы управления паводками и реагирования на землетрясения редко учитывают эту уникальную комбинацию угроз. Моделирование, учитывающее расположение и характер разломов, предлагает путь вперёд для более точной оценки рисков и лучшей подготовки.