Вчені дійшли висновку, що потужні снігопади посилили землетруси

Міжнародна група вчених дійшла висновку, що деякі землетруси можуть бути частково спричинені сильними опадами — дощами та особливо снігопадами. Землетруси насамперед викликає рух тектонічних плит земної кори. Тому вчені шукають причини поштовхів саме під землею.

Команда з Массачусетського технологічного інституту (США), університетів Тохоку, Токійського (Японія) та Віденського (Австрія) дійшла висновку, що деякі землетруси частково можуть бути викликані несподіваними причинами. Результати роботи представлені у журналі Science Advances.

Дослідники зосередили увагу на серії землетрусів, що відбуваються на японському півострові Ното. З кінця 2020 року цей регіон трясли серії сотень невеликих поштовхів. На відміну від типової послідовності землетрусів, яка починається як основний поштовх, що змінюється рядом повторних — так званих афтершоків, поштовхів меншої потужності в порівнянні з головним, землетруси, що відбувалися на Ното є чимось іншим — серію множинних поштовхів без основного. Крім того, такі землетруси не мають очевидного сейсмічного тригера, який би їх запускав.

Вчені проаналізували каталог землетрусів Японського метеорологічного агентства, що надає дані щодо сейсмічної активності по всій країні. Основну увагу дослідники приділили землетрусам на півострові Ното за останні 11 років, коли епізодично спостерігалися ті «нетипові» землетруси, про які йшлося вище.

Дослідники склали зміну картини швидкості сейсмічних коливань на півострові і побачили дивовижну закономірність — у 2020 році, коли почалася серія множинних землетрусів, які не мають основного поштовху, вона дивовижним чином виявилася синхронізованою з певними змінами тиску під землею. І на цей тиск вплинули сезонні коливання погоди – випадання опадів: дощів та снігу.

Тому вчені вивчили те, як сезонні опади впливають на тиск пластового флюїду або поровий тиск — силу, яку флюїди (рідкі або газоподібні компоненти магми або насичені газами розчини, що циркулюють у земних глибинах) у земних тріщинах і розломах надають на породи.

Дощ або сильний сніг збільшують поровий тиск, що дозволяє сейсмічним хвилям поширюватися повільніше. Коли ця вода йде під землю або випаровується, поровий тиск знижується, і сейсмічні хвилі поширюються швидше. Щоб найкраще зрозуміти динаміку цих процесів, дослідники розробили гідромеханічну тривимірну модель півострова Ното. Таким чином вони змогли відстежити зміни надлишкового порового тиску на цій ділянці суші до та під час землетрусу.

Коли вчені включали в модель дані про снігопади (особливо про екстремально сильні), відповідність між тим, що вони бачили, і що відбувалося насправді за даними Японського метеорологічного агентства за той же період, було найбільш повним. Це означає, що багато землетрусів, з якими зіткнулися жителі Ното, частково можна пояснити сезонними опадами, зокрема, сильними снігопадами. При цьому первинний тригер, який запускає поштовхи, безперечно, знаходився під землею.