Учёные намеренно вызывают землетрясения в туннеле глубоко под Альпами. Хотя это звучит как сюжет фильма о Джеймсе Бонде, цель вовсе не в хаосе и разрушениях. Исследователи из проекта Fault Activation and Earthquake Rupture (FEAR) пытаются найти способы определять опасность землетрясения до того, как оно произойдёт, сообщает Йорик со ссылкой на Live Science
Несмотря на растущий объём мониторинга разломов по всему миру, учёные до сих пор не понимают точные триггеры землетрясений. Также остаётся загадкой, почему одни разломы затрагивают лишь небольшие участки, а другие проходят на многие километры, вызывая более серьёзные разрушения. На данный момент сейсмологи могут изучать такие события только после того, как они произошли, рассказывает Доменико Джардини, профессор сейсмологии и геодинамики в ETH Цюрих.
«Какие сигналы подаёт природа?» — говорит Джардини. «Обычно они становятся очевидны после землетрясения, а не до него, поэтому мы пытаемся понять, как их увидеть заранее».
Это означает, что учёным приходится вызывать реальные землетрясения в контролируемых условиях, устанавливая тысячи датчиков прямо на разломах — задача непростая.
Но Джардини и его коллеги используют огромную силу самих Альп. Эти горы на границе Швейцарии и Италии пронизаны многочисленными разломами: сеть трещин под ними — результат миллионов лет тектонической активности. Даже сжимающее давление массивных гор сверху достаточно, чтобы разрушить породы на глубине от 1 до 2 километров (0,6–1,2 мили) под поверхностью.
Породы по бокам этих разломов время от времени сдвигаются, вызывая в основном небольшие землетрясения. Используя существующий туннель, который когда-то строился для железнодорожного проекта, команда проекта FEAR работает вблизи одного из разломов и нагнетает в него воду, чтобы вызвать землетрясения по удобному графику.
«Они всё равно бы произошли рано или поздно в истории Альп, но мы обеспечиваем, чтобы это случилось на следующей неделе», — говорит Джардини.
Процесс похож на то, что делают нефтяные и газовые компании, впрыскивая сточные воды в разломы в таких местах, как Оклахома и Техас. Вода смазывает разломы, уменьшая трение, необходимое для их разрыва.
Разница в том, что у Джардини и его команды плотная сеть сейсмометров и акселерометров прямо на разломе, что позволяет точно измерять, как он движется при снижении трения. Команда уже вызвала сотни тысяч землетрясений до нулевой магнитуды. (Поскольку землетрясения измеряются по нелинейной, логарифмической шкале, возможны очень слабые подземные толчки с магнитудой ноль или даже отрицательной.)
На следующей неделе исследователи начнут впрыскивать горячую воду в разлом, чтобы изучить влияние температуры на развитие землетрясения. А в марте, по словам Джардини, они начнут вызывать землетрясения до магнитуды 1.
Идея заключается в том, что если учёные смогут определить параметры, вызывающие землетрясение определённого размера, — другими словами, смогут спровоцировать толчок любой величины — то в будущем это позволит измерять опасные разломы в реальном мире до их разрыва и рассчитывать, какие напряжения нужны для вызова землетрясения определённой силы.
«Пару лет назад [в феврале 2023 года] произошло очень сильное землетрясение на границе Сирии и Турции», — сказал Джардини. «Мы знаем, что этот разлом продолжает движение на юг и на север. Мы хотим понять, будет ли следующее землетрясение магнитудой 7, 8 или 8,5».
Он отметил, что уже определённые параметры, такие как уровень напряжения в породах вокруг разлома, оказывают важное влияние. Учёные также начинают лучше понимать, как землетрясения «прыгают» с одного разлома на соседний.
«Мы видим примеры, которые сами вызываем под землёй, и они очень сильно похожи на то, что происходит в природе», — сказал Джардини.
Перевод ChatGPT
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
