Ученые cмогли предсказать размер и место появления землетрясения
Используя GPS для исследования изменений формы Земли, ученые точно предсказали размер и место землетрясения на полуострове Никойя, магнитудой 7,6 баллов, произошедшего в 2012 году в Коста-Рике. Полуостров Никойя является одним из немногих мест, где поверхность земли находится над частью зоны разломов, вдоль которой происходят самые большие землетрясения. Таким образом, Коста-Рика является идеальным местом для изучения размеров трещин от землетрясений. Так как в этом регионе приблизительно каждые 50 лет происходили землетрясения магнитудой больше чем 7,5 баллов (последний раз землетрясение произошло в 1950 году), ученые подготовились к новому землетрясению благодаря ряду геофизических исследований. В самом последнем исследовании использовалась система GPS, с помощью которой была намечена область вдоль расщелин, в которых хранится энергия, выпускаемая при землетрясении.
«Впервые мы смогли заранее нанести на карту возможные размеры трещин землетрясения вдоль расщелин меганадвига», - говорит Эндрю Ньюман (Andrew Newman), ассистент профессора в Школе наук о Земле и атмосферы в Технологическом институте Джорджии (США).
Исследование опубликовано в онлайн журнале Nature Geoscience 22 декабря 2013 года. Данное исследование было сделано при поддержке Национального научного фонда (США), а также при поддержке сотрудничества исследователей из Технологического института Джорджии, Вулканической и сейсмологической обсерватории Коста-Рики Национального университета, Университета Калифорнии (Санта-Круз, США) и Университета Южной Флориды (США).
Зоны движения по разломам – это места, где одна тектоническая плита сдвигается под другую. Столкновение тектонических плит при данном процессе может породить разрушительные землетрясения, а иногда и цунами. Землетрясение магнитудой 9,0 баллов, произошедшее у берегов Японии в 2011 году, стало результатом как раз этой зоны движения по разломам. Зона разломов Каскадных гор (США, Северо-запад Тихого океана) может стать причиной землетрясений такого же размера. Ущерб, нанесенный землетрясением на полуострове Никойя, был не таким сильным, как можно было ожидать от землетрясения магнитудой 7,6 баллов.
«К счастью, несмотря на размер землетрясения, ущерб был не слишком сильным, - говорит Марино Протти (Marino Protti), исследователь из Обсерватории и ведущий автор исследования. – Историческая модель землетрясений не только позволила нам подготовить наш инструментарий, но также и укрепить здания в Коста-Рике, чтобы обезопасить жителей от разрушительного воздействия землетрясения».
Тектонические плиты являются движущей силой зон движения по разломам. Как только тектонические плиты сходятся, напряжение постепенно растет по границам этих плит, когда части поверхности между этими тектоническими плитами, называемыми меганадвигами, блокируются. Напряжение может достичь критического уровня, а затем, наконец, стать причиной массивного землетрясения.
«Полуостров Никойя является идеальной природной лабораторий для изучения таких происшествий, потому что геометрия линии берега предоставляет нам уникальную возможность установить наше оборудование близко к зоне накопления действующей энергии», - говорит Сюзан Шварц (Susan Schwartz), профессор наук о Земле в Университете Калифорнии (Санта-Круз, США) и соавтор исследования.
В течение ряда исследований, начавшихся в начале 1990-ых годов, в ходе которых использовались наземные инструменты, ученые смогли нанести на карту регионы, где тектонические плиты были целиком заблокированы вдоль поверхности разломов. Детальные геофизические наблюдения региона позволили исследователям создать изображение тех мест, где расщелины были заблокированы.
Исследователи опубликовали исследование за несколько месяцев до землетрясения. В нем описывался определенный заблокированный участок, где возможность следующего сильного землетрясения была наиболее вероятной. Команда подсчитала общий объем энергии, которая может появиться вдоль региона, и предсказала, что если заблокированный участок не изменился со времени огромного землетрясения в 1950 году, то в данном регионе содержится достаточно энергии для землетрясения магнитудой 7,8 баллов.
Ученые не могут точно предсказать, где и когда произойдет следующее землетрясение, так как существуют некоторые технологические и научные ограничения в понимании процессов, контролирующих блокирование расщелин и выпуск энергии. Однако, по словам Ньюмана, землетрясения на полуострове Никойя до настоящего момента происходили каждые 50 лет, и сейсмологи предсказали, что следующее землетрясение произойдет около 2000-ых годов, плюс-минус 20 лет. Землетрясение, произошедшее в сентябре 2012 года, имеет магнитуду 7,6 баллов.
«Оно произошло прямо в том районе, который мы определили как заблокированный, и оно было такого размера, как мы ожидали», - говорит Ньюман.
Исследователи надеются применить знания, полученные при изучении области в Коста-Рике к другим средам. Практически каждая разрушительная зона движения по разломам находится в местах, далеких от берега.
«Никойя является единственным местом на Земле, где мы смогли получить очень точную картинку заблокированных участков, потому что они образуются прямо под землей, - говорит Ньюман. – Если мы действительно хотим выяснить сейсмическую активность по всему миру, нам надо начать изучать места, отдаленные от берега. Нам необходимо изучить морское дно. Данное исследование является шагом вперед для данной научной области, а также оно проливает свет на некоторые результаты, которые можно получить, изучая самые опасные среды, включая Тихоокеанский Северо-запад».
По материалам пресс-релиза Технологического института Джорджии.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru