Российские ученые указали на карте места будущих мегаземлетрясений ( 4 фото )

Физики и геофизики из МФТИ, Института динамики геосфер РАН и других российских научных центров объединили данные о более чем 40 тысячах землетрясений Курило-Камчатской зоны субдукции. Итогом работы стала карта, на которой отмечены участки, способные породить будущие мегаземлетрясения с магнитудой свыше 7,8.

Курило-Камчатская дуга представляет собой почти двухтысячекилометровый рубеж планетарного масштаба. Здесь Тихоокеанская плита погружается под Евроазиатскую со скоростью примерно 80 миллиметров в год. Этот регион входит в число самых сейсмически активных на планете. Именно тут в 1952 году произошло Камчатское землетрясение магнитудой 9,0 — одно из сильнейших за всю историю инструментальных наблюдений, вызвавшее катастрофическое цунами. Позже, в 2006–2007 годах, здесь случилась пара крупных Курильских землетрясений, заставивших ученых пересмотреть представления о цикличности сейсмических событий.

Главная трудность в изучении такого региона — неполнота и противоречивость сейсмологических данных. Два основных источника информации — региональный каталог Камчатского филиала Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН» и глобальный каталог USGS NEIC Геологической службы США — пересекаются, содержат дубликаты и используют разные шкалы магнитуд. Каждый из них охватывает лишь часть событий: региональная сеть лучше фиксирует слабые местные толчки, а глобальная — крупные далекие события. Перед исследователями встала задача: как соединить два несовместимых массива данных в единый надежный инструмент анализа?

Участок исследования Курило-Камчатской дуги с эпицентрами землетрясений из каталогов КФ ФИЦ ЕГС РАН (синий), USGS NIEC (красный), а также землетрясений, присутствующих в обоих каталогах (фиолетовый) / © Физика Земли.

Авторы применили модифицированный метод «ближайшего соседа». Для каждого землетрясения в каталоге определяется «ближайший сосед» по комбинированной метрике, учитывающей расстояние между эпицентрами, разницу во времени и магнитуду события. Если два события из разных каталогов оказываются слишком близки по всем трем параметрам — их признают дубликатами. Если одно событие следует за другим в пространстве и времени по закономерностям, типичным для афтершоков, — его относят к категории «связанных», зависимых событий, формирующих кластерную сейсмичность. Все остальные образуют «фоновую сейсмичность» — независимые толчки. Работа опубликована в журнале «Физика Земли». Исследование поддержано Российским научным фондом (проект 22-17-00204).

После объединения двух каталогов за период 1990–2024 годов суммарный массив составил 52 574 землетрясения. Удаление дубликатов сократило его до 46 479 событий, а последующая декластеризация — выделение независимых толчков — до 41 252 фоновых событий. Этот очищенный массив стал основой для построения карт плотности сейсмичности.

Курило-Камчатский желоб — протяженный разлом на дне океана глубиной более 10 км, вдоль которого Тихоокеанская плита погружается под Евроазиатскую. Именно здесь зарождаются сильнейшие субдукционные землетрясения региона / © ngdc.noaa.gov

Ключевой результат — поэлементное перемножение двух нормированных карт плотности: фоновой и кластерной сейсмичности. Участки повышенной плотности авторы использовали для выделения предполагаемых областей, которые геофизики называют асперити. Асперити — это участки особой жесткости на поверхности разлома, своего рода «прочные пятна», где накапливается упругая энергия между сильными землетрясениями. Именно они срываются во время катастрофических событий, высвобождая гигантскую энергию. Российские геофизики показали: выделенные зоны повышенной плотности событий на объединенной карте действительно совпадают с зонами разрывов для сильнейших землетрясений с магнитудой от 7,8 до 9,0, произошедших в регионе начиная с 1923 года — в том числе Камчатского 1923 и 1952 годов и Курильских 1963, 1994 и 2006 годов.

Метод, предложенный коллективом авторов, не «предсказывает» дату следующего землетрясения, но позволяет куда точнее указать его вероятное местонахождение. Это критически важно для планирования строительных норм, систем раннего предупреждения и эвакуационных планов в прибрежных городах — Петропавловске-Камчатском, Северо-Курильске и других населенных пунктах, находящихся в зоне прямой опасности от возможного мегаземлетрясения и цунами.

Зоны субдукции Тихоокеанского огненного кольца. Курило-Камчатская дуга входит в число наиболее активных участков этой гигантской системы, порождающей большинство сильнейших землетрясений планеты / © Britannica

Курило-Камчатская дуга остается одним из наиболее сейсмически опасных регионов мира. Предложенный российскими геофизиками подход задает новый методологический стандарт для работы с объединенными сейсмологическими каталогами и открывает путь к более детальному картированию зон потенциальных мегаземлетрясений не только в этом регионе, но и вдоль других субдукционных дуг — Японской, Алеутской, Суматранской. В мире, где мегаземлетрясения уносят тысячи жизней, каждый шаг к пониманию того, где они могут произойти, становится буквально жизненно важным.

Как вы думаете, эти карты помогут реально снизить риски для жителей Камчатки, или всё это останется просто научной работой на бумаге?