Кажется, что вулканы на Камчатке изучены вдоль и поперёк. Но даже у самых знаменитых — Ключевского, Шивелуча, Безымянного — остаются свои секреты. И один из них — как правильно измерить силу землетрясений, которые происходят прямо под ними.
Учёные Камчатского госуниверситета вместе с коллегами из Москвы и Дальнего Востока разобрались в этом вопросе и опубликовали результаты в научном журнале «Вулканология и сейсмология».
Почему это важно?
Когда случается землетрясение, сейсмологи смотрят на показания приборов. Если станция стоит далеко от очага — всё просто, волны приходят уже «успокоенными», и силу толчка рассчитать легко. А вот если станция находится прямо рядом с эпицентром, записи искажаются. Данные могут «завысить» реальную магнитуду. И до сих пор для слабых вулканических землетрясений не было чёткой границы: где близко, а где уже нет.
Камчатские исследователи эту границу определили. Оказалось, что для одних типов землетрясений «ближняя зона» простирается на 10 километров от очага, для других — на 20. Причём это не совпадает с тем, что раньше считалось для сильных толчков. Вулканы, как оказалось, живут по своим правилам.
Как это делали?
Исследователи проанализировали больше шести тысяч записей 343 вулканических землетрясений — от совсем слабых до заметных. Данные собрали во время международного эксперимента KISS в 2015–2016 годах, когда вокруг Ключевской группы вулканов установили 83 дополнительные сейсмостанции. Это позволило «слышать» землю буквально в нескольких километрах от очага.
Учёные сравнили показания с разных станций и увидели закономерность: чем ближе станция к источнику, тем сильнее она ошибается в большую сторону. А главное — эта ошибка зависит не только от расстояния, но и от того, с какой стороны стоит прибор.
Что это даст простым людям?
Казалось бы, ну уточнили какие-то цифры — и что с того? А на самом деле многое.
Представьте: если учёные ошибаются в оценке силы землетрясения всего на 0,2–0,3 магнитуды, это может повлиять на прогнозы. Точнее измеряя толчки под вулканами, специалисты лучше понимают, когда магма поднимается к поверхности, а значит — могут заранее предупреждать о возможных извержениях.
А это уже напрямую касается безопасности жителей посёлков и туристов, которые живут и путешествуют рядом с камчатскими исполинами.
Один в поле не воин
Как отметила и.о. ректора КамГУ Ольга Ребковец, такие результаты появляются только тогда, когда учёные из разных городов и институтов работают в одной команде: "Одни устанавливают сети станций, другие обрабатывают данные, третьи – проверяют полученные результаты на практике. Исследование, о котором мы говорим, стало результатом работы команды учёных из разных организаций. Для Камчатки это особенно важно: чем точнее мы умеем измерять землетрясения рядом с вулканами, тем лучше можем оценивать риски и обеспечивать безопасность людей, которые здесь живут».
Она напомнила, что в рамках национального проекта «Молодёжь и дети», инициированного Президентом России, на Камчатке создаётся «Кампус первооткрывателей» – площадка, где такое сотрудничество станет ещё более эффективным.
Учёные и специалисты смогут работать вместе в одном пространстве, совместно проводить исследования, анализировать данные и развивать новые научные проекты Ключевская группа вулканов – одна из крупнейших и самых активных вулканических структур Земли, сформированная в зоне субдукции.
Точное определение параметров ее сейсмичности помогает разделять сигналы, связанные с движением магмы, и сигналы от наложенных тектонических процессов рифтогенеза.
Предложенный учеными метод определения границ ближней зоны применим и для изучения сейсмичности других вулканов, где ведутся наблюдения.
Работа выполнена в рамках государственного задания Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН и государственного задания Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.