Недавние открытия в изучении землетрясений кардинально изменили представления о том, как происходят движения земной коры и каким образом можно прогнозировать опасные сейсмические события. Группа учёных из Университета Техаса в Остине впервые зафиксировала медленное землетрясение в режиме реального времени, что стало прорывом в сейсмологии и геофизике. Это событие произошло у берегов Японии, на участке разлома Нанкай, который известен своей активностью и потенциалом для вызова мощных землетрясений и цунами. Новые данные, опубликованные в авторитетном научном журнале Science, позволяют лучше понять процесс накопления и постепенного высвобождения тектонического напряжения на границах тектонических плит. Медленные землетрясения – это уникальные сейсмические явления, длящиеся не секунды и минуты, как обычные землетрясения, а несколько дней или даже недель.
Эти событие отличаются тем, что движение по разлому происходит очень медленно и зачастую слабее ощущается или вовсе остаётся незаметным для традиционных систем мониторинга. Тем не менее, именно они играют ключевую роль в сейсмическом цикле, ослабляя напряжение и влияя на вероятность возникновения разрушительных подземных толчков. Инструментальное наблюдение за медленным землетрясением стало возможным благодаря специальным датчикам, установленным в буровых скважинах прямо на морском дне в районе разлома Нанкай. Эти современные сенсоры способны фиксировать движения в масштабе всего нескольких миллиметров, что невозможно сделать с помощью наземных систем GPS или сейсмометров. Такой подход позволяет получать данные с высокой точностью и в реальном времени, что особенно важно для мониторинга зон с повышенной сейсмической опасностью.
В 2015 году эти датчики зафиксировали медленное землетрясение, которое распространялось вдоль нижней части разлома, расположенного близко к берегу, в зоне, где формируются цунами. Наблюдения показали, что извержение напряжения происходило как «медленное расстёгивание молнии» вдоль границы тектонических плит. Движение развивалось медленно, растянувшись на несколько недель и распространяясь на расстояние около двадцати миль по разлому. Особенностью таких медленных событий является их привязка к участкам с повышенным давлением грунтовых флюидов – воды, газа и других подземных жидкостей. Это подтверждает гипотезу о том, что именно флюиды играют значительную роль в возникновении медленных землетрясений, влияя на трение и прочность разломных плит.
Открытие имеет большое значение для понимания сейсмического риска, поскольку позволяет выделить отдельные участки разлома, выступающие в роли своеобразных «автомобильных амортизаторов», которые послабляют сильные толчки за счёт постепенного выпуска энергии в процессе медленных землетрясений. В частности, участок разлома вблизи морского дна у побережья Японии, на котором фиксировались медленные сдвиги, может выполнять такую функцию, снижая вероятность мощных катастрофических землетрясений и цунами. Учёные подчёркивают, что медленные землетрясения способны частично снимать напряжение, аккумулирующееся в глубине при подвижках литосферных плит, однако в тех местах, где таких процессов не происходит, риск образования сильных и разрушительных толчков остаётся высоким. Примером такой зоны является Каскадия – разлом у побережья Северной Америки, который является одной из самых активных и опасных области мира. Там медленные землетрясения почти не зарегистрированы в прибрежной зоне, что может свидетельствовать о том, что разлом сильно блокирован и в случае сдвига может вызвать мощное землетрясение вплоть до 9 баллов по шкале Рихтера и смертоносное цунами.
Таким образом, успешное обнаружение и наблюдение медленных землетрясений у побережья Японии открывает перспективы для развития систем раннего предупреждения и совершенствования моделей прогнозирования землетрясений в разных регионах, находящихся вдоль Тихоокеанского огненного кольца. Технологии буровых датчиков и их интеграция с океанскими кабельными сетями позволяют получить комплексные данные о поведении разломов, расширяя знания в области сейсмологии и способствуя безопасности населения. Одно из центральных научных достижений работы исследователей – это демонстрация реальной связи между присутствием подземных флюидов и возникновением медленных сейсмических событий. Вместе с тем, наблюдение процесса «медленного расстёгивания» разлома в реальном времени подтверждает модели динамики земной коры, предложенные теоретически ранее. Важным аспектом также считается возможность разделения разлома на разные участки по механизму высвобождения тектонической энергии: одни участки функционируют как потенциальные источники разрушительных землетрясений, другие – как естественные «смягчители», аккумулирующие и плавно высвобождающие напряжение.
