Науковці навмисне провокують штучні (малі) поштовхи, щоб осягнути, як оцінити ризик зони сейсмічного розлому до моменту руйнування.
Дослідники готуються викликати невеликий сейсмічний поштовх під Альпами. Отримані результати дозволять їм збагнути, як ефективніше моніторити лінії розломів. (Фото: Підземна лабораторія Бедретто для геологічних наук та геоенергетики) Підпишіться на нашу розсилку
Вчені умисно ініціюють землетруси із шахти глибоко під Альпами. І хоч це схоже на сюжет із фільму про Джеймса Бонда, мета зовсім не хаос та знищення. Навпаки, дослідники з проєкту «Активізація розломів та розрив землетрусів» (FEAR) шукають способи визначити загрозу землетрусу ще до його початку.
Незважаючи на зростаючий обсяг спостережень за лініями розломів у всьому світі, дослідники поки що не розуміють основних першопричин землетрусів. Вони також не знають, чому певні розриви трапляються на невеликих відрізках ліній розломів, а інші тягнуться на багато кілометрів, спричиняючи більші руйнування. Наразі геологи змушені досліджувати ці випадки тільки постфактум, розповів Live Science Доменіко Джардіні, професор сейсмології та геодинаміки в ETH Zürich.
Це означає, що вони повинні провокувати справжні землетруси у контрольованих обставинах за допомогою численних спостерігачів безпосередньо на лінії розлому — непросте завдання. Але Джардіні та його колеги використовують величезну потужність самих Альп. Ці гори, на кордоні Швейцарії та Італії, глибоко порізані розломами; розгалужені мережі тріщин під ними – це відгомін мільйонів років тектоніки. Лише сили стиснення величних гір достатньо, щоб розламати гірські породи на глибині від 1 до 2 кілометрів під землею.
Науковець стежить за даними експериментів. (Фото: Підземна лабораторія Бедретто з геологічних наук та геоенергетики)
Каміння з боків цих розломів іноді зсувається, спричиняючи переважно невеликі поштовхи. Використовуючи існуючий тунель, який колись застосовувався під час будівництва залізничного проєкту, проєкт FEAR уважно вивчає один із цих розломів і закачує в нього воду, щоб спричинити сейсмічні події у зручний для них час.
«Вони б рано чи пізно сталися в історії Альп, але ми простежимо за тим, щоб вони сталися вже наступного тижня», – зазначив Джардіні.
Цей процес подібний до того, що відбувається, коли нафтогазові компанії закачують стічні води зі свердловин у зони з розломами в таких регіонах, як Оклахома та Техас. Ця вода змащує розломи, зменшуючи тим самим тертя, необхідне для їх розриву.
Відмінність полягає в тому, що Джардіні та його група мають велику мережу сейсмометрів та акселерометрів безпосередньо на розломі, тому вони можуть точно фіксувати, як він реагує на це зменшення тертя. Група вже викликала сотні тисяч невеликих поштовхів аж до нульової амплітуди. (Оскільки землетруси вимірюються за нелінійною логарифмічною шкалою, можливі дуже слабкі поштовхи з нульовою амплітудою або навіть з від’ємними значеннями.)
Наступного тижня науковці почнуть вводити гарячу воду в розлом, щоб дослідити, як температура впливає на розвиток сейсмічної події. А в березні, за словами Джардіні, вони почнуть ініціювати поштовхи амплітудою до 1.
Ідея полягає в тому, що якщо вони зможуть визначити, які чинники провокують поштовх певної сили, – якщо вони зможуть, по суті, викликати поштовх будь-якої бажаної сили – вони врешті-решт зможуть оцінити небезпечний розлом у реальному світі, перш ніж він зруйнується, та розрахувати види напружень, потрібних для спричинення поштовху певної сили на цьому розломі.
«Кілька років тому [у лютому 2023 року] на кордоні між Сирією та Туреччиною стався дуже потужний землетрус», – розповів Джардіні. «Ми знаємо, що розлом продовжуватиметься на південь і на північ. Ми хочемо спробувати збагнути, чи буде наступний поштовх силою 7, 8 або 8,5?»
За його словами, певні параметри, як-от величина деформації в гірських породах поза розломом, вже виявляються значущими. Науковці також починають краще розуміти, як сейсмічні події передаються від одного розлому до сусіднього.
«Ми бачимо приклади того, як ми самі створюємо щось під землею, що дуже нагадує те, що відбувається в природі», – підсумував Джардіні.
Sourse: www.livescience.com