Искусственный интеллект и волоконная оптика выявляют скрытые землетрясения под Тихим океаном

Исследователи из Вашингтонского университета успешно использовали технологию распределенного акустического зондирования (DAS) на действующем подводном волоконно-оптическом кабеле в Орегоне для обнаружения удаленных землетрясений. Данные с кабеля обрабатывались с помощью искусственного интеллекта, что позволило усилить слабый сейсмический сигнал в 2,5 раза по сравнению с фоновым шумом. Результаты опубликованы в журнале Seismological Research Letters.

Этот метод крайне важен для мониторинга сейсмической активности в зонах субдукции, таких как Каскадия у побережья Тихоокеанского северо-запада США, где тектоническая плита Хуан-де-Фука погружается под Северо-Американскую плиту. Существующие наземные сети станций не могут обеспечить детальное наблюдение за океаническими разломами. DAS-технология на основе глобальных телекоммуникационных кабелей предоставляет беспрецедентный доступ к данным о мелких землетрясениях, что критически для науки о тектонике плит, мониторинга и систем раннего предупреждения о цунами.

«Когда землетрясение небольшое или далёкое, энергия на кабеле относительно низка по сравнению с океаническим шумом, и сигнал теряется в фоне», — пояснил соавтор Цибин Ши. Разработанный алгоритм ИИ, обученный на данных 285 землетрясений в заливе Кука на Аляске (2023 г.), автоматически распознает и усиливает эти сигналы. «Обученная модель выявляет землетрясения, невидимые человеческому глазу. Это первый шаг к созданию универсальной базовой модели для землетрясений», — отметил Ши. Эксперимент в Орегоне доказал, что систему можно подключать к работающим кабелям, не нарушая их основную функцию.