Как започват земетресенията? Това е древен въпрос - и докато учените отхвърлят отмъстителните богове, обвинявани през последните хилядолетия, съгласявайки се, че треморите са по-скоро въпрос на шлифоване на тектониката на плочите, отколкото на гнева на Посейдон, много аспекти на този сеизмичен пъзел остават мътни.
Една продължаваща мистерия е феноменът на предните стъпки, малки, понякога незабележими тремори, които могат да предшестват по-големи земетресения в същата зона с няколко дни или седмици. Проучванията са установили, че навсякъде от 10% до 50% от големите земетресения следват тези минишокове. Това накара много изследователи да се замислят дали предните стъпки са геофизична вълна или стандартна характеристика на големи трусове, които съвременните инструменти просто не са достатъчно чувствителни, за да открият със сигурност.
Изследване, публикувано на 30 юли в списанието Geophysical Research Letters, предлага неопровержими нови доказателства за втората хипотеза. Използвайки най-изчерпателния каталог на земетресението в Южна Калифорния, сглобяван някога, екип от изследователи откриха, че приблизително 72% от големите земетресения (с магнитуд 4,0 или по-големи) в региона между 2008 г. и 2017 г. следват различни пречки, които достигат до месец преди събитие.
"Надяваме се, че тези наблюдения ще помогнат за информиране на подобрени физически модели за това как започнат земетресенията", заяви пред Live Science авторът на изследването Даниел Тругман, сеизмолог от Националната лаборатория в Лос Аламос в Ню Мексико. "С това подобрено физическо разбиране в крайна сметка ще можем да подобрим и прогнозирането на земетресенията."
Тругман и неговите колеги започнаха лов за предшественици, като съставиха каталог от около 284 000 земетресения, открити от различни мониторингови станции в Южна Калифорния между 2008 и 2017 г. Използвайки техника, наречена съвпадение на шаблона на труса (QTM), изследователите обучиха компютър, за да разпознае различията. Форма на вълните, които тези земетресения създадоха, след това разтърси записи за намеци за по-малки земетресения, показващи същите тези вибрационни шарки, намеци, които се крият в постоянния бучещ фонов шум на Земята.
Екипът разкри повече от 1 милион допълнителни земетресения, много от тях с магнитуд 0,0 или по-малко (сеизмолозите измерват магнитуд на земетресението по логаритмична скала, така че земетресението с магнитуд 0,0 би било около 10 000 пъти по-слабо от труса с магнитуд 4,0). Общо изследователите разшириха каталога си, за да включат 1,81 милиона земетресения или средно по един трус на всеки 3 секунди през последните 10 години, заяви Тругман.
От този разширен списък изследователите избират 46 земетресения с магнитуд 4,0 или по-високи, за да проучат за активност на преден удар. Но първо, екипът трябваше да изчисли средния брой земетресения близо до всяка линия на разлом в Южна Калифорния.
"Ако изберете някоя точка от земната кора, особено в близост до активна зона на разломи, ще има фонова скорост на сеизмичност", каза Тругман. "За да покажете, че има предшествания, трябва да демонстрирате, че има повече земетресения, отколкото бихте очаквали да доведат до по-голямото събитие."
Въоръжени с тези сеизмични средни стойности, изследователите показаха статистически значимо увеличение на активността на преден удар малко преди 33 от 46 големи труса. Активността на Foreshocks достига от три до 35 дни преди удара в мрежата, като средното увеличение на бученето се случи около 16 дни преди голямото събитие.
„Резултатите предполагат, че появата на преден удар в природата е по-разпространена, отколкото се смяташе досега“, заключават изследователите в своето проучване.
А какво ще кажете за 28% от земетресенията, при които липсва скок в активността на преден удар? Тругман заяви, че е вероятно много от тези трусове да са виждали и предшественици, но изследователите просто не са могли да ги определят със „99% сигурност“.
"Има редица случаи, при които има увеличение на сеизмичната активност, но не сме сигурни, че е статистически значим", каза Тругман. Тъй като сеизмичното оборудване за мониторинг се подобрява, това също трябва да предусеща откриването, каза той.
Все пак, добави Тругман, някои от големите трусове очевидно пропуснаха подобен скок в предни стъпки, преди да започне тежкото бучене. И от обратната страна огромно мнозинство от малките земетресения, които той и неговият екип откриха, изобщо не предшестват големи земетресения, което означава, че просто да видите увеличаване на сеизмичната активност по дадена линия на разлом не е надежден предсказател за по-голямо земетресение до идвам.
„Това, което показваме в този документ, е, че повечето, ако не всички основни мрежи са предшествани от повишена сеизмична активност, която не може да се обясни като проста фонова сеизмичност“, каза Тругман. „Но това е твърде различно твърдение от това, че„ повечето пристъпи в сеизмичността са предшестващи сигнали, които сигнализират, че предстои прекъсване на мрежата “.“
Всичко това показва, че процесите, които инициират земетресенията, са "доста променливи", каза Тругман, като ни припомни, че сеизмолозите все още са добър начин да не можем да прогнозираме земетресенията с някаква сигурност. Може би все пак не бива да оставяме Посейдон все пак.
