Долгое время считалось, что Антарктида сейсмически спокойна, но новые технологии позволяют обнаруживать под толщей льда землетрясения неожиданных типов.
Вид с воздуха над Землей Виктории в Восточной Антарктиде — регионе, где происходят землетрясения, согласно новому исследованию с использованием искусственного интеллекта.(Фото: Джефф Миллер, Getty Images)
Искусственный интеллект (ИИ) обнаружил сотни ранее неизвестных землетрясений под Восточно-Антарктическим ледниковым щитом, в том числе в неожиданном месте: в центре тектонической плиты, вдали от границ плит.
Результаты исследования, опубликованные 28 мая в журнале Science, показывают, что Антарктида более сейсмически активна, чем считалось ранее, и что новые технологии могут помочь обнаруживать скрытые землетрясения в самых неожиданных местах.
В новом исследовании ученые использовали машинное обучение — разновидность искусственного интеллекта — для повторного анализа сейсмических данных, полученных с 49 сейсмических станций за последние два десятилетия: один набор данных — за период с 2001 по 2004 год, другой — за период с 2012 по 2015 год. Данные выявили более 500 ранее неизвестных землетрясений на глубине от 60 до 90 миль (от 100 до 150 километров) под ледником Дэвида, который простирается почти на 700 миль (1100 километров) и соединяет Восточную и Западную Антарктиду. Этот крупный выводной ледник сбрасывает в океан около 4% воды, поступающей с Восточно-Антарктического ледникового щита, и его лед истончился за последние несколько тысяч лет.
Землетрясения на глубине более 50 миль (80 км) называются землетрясениями средней глубины. Такие землетрясения обычно происходят только на границах тектонических плит, в частности в зонах субдукции, где одна тектоническая плита погружается под другую.
Однако исследование показало, что эти землетрясения происходят в центре тектонической плиты, далеко от активных границ плит.
«Землетрясения происходят там, где холодная, твёрдая кора и верхняя мантия под Восточной Антарктидой встречаются с более тёплыми и мягкими породами под Западной Антарктидой, и этот контраст приводит к резкому изменению тектонической активности», — сообщил Live Science в электронном письме Лонг Хо, геолог из Университета Алабамы и первый автор новой статьи. Магнитуда обнаруженных землетрясений варьируется от 1,6 до 3,5. Тёплый, плавучий материал верхней мантии простирается за пределы ледника Дэвид, приподнимая и изгибая края близлежащей земной коры. Из-за этого концентрированного напряжения земля и сотрясается, объяснил Хо.
По словам Хо, было удивительно обнаружить такое количество землетрясений на этих глубинах, вдали от границ тектонических плит, но подобные землетрясения могут происходить и в других географических регионах и оставаться незамеченными из-за небольшой магнитуды. ИИ может помочь выявить такие скрытые землетрясения, повторно проанализировав сейсмические данные за прошлые периоды.
Глубокофокусные землетрясения возникают из-за изгибов и деформаций на границе между Восточной и Западной Антарктидой, под ледником Дэвида.(Фото: Саманта Хансен и Лонг Хо, Алабамский университет.)
«По мере совершенствования инструментов машинного обучения может выясниться, что глубокие землетрясения в континентальных недрах происходят чаще, чем считалось ранее, — говорит Хо. — Если это так, то, возможно, придется пересмотреть роль таких событий в рамках тектоники плит».
Результаты также показывают, что Антарктида более динамична, чем считалось ранее. "[долгое время] считалось, что в Антарктиде в основном отсутствуют землетрясения", - сообщил Live Science по электронной почте Ричард Элли, гляциолог из Пенсильванского государственного университета, который не участвовал в работе над новой статьей. "Теперь мы знаем, что очевидное отсутствие землетрясений на самом деле было недостатком [инструментов] для прослушивания землетрясений.«Данные, представленные в этой статье, были собраны в период с 2001 по 2004 год, и теперь, с появлением современных методов анализа данных, мы получаем новые результаты», — сказал Элли.
По словам Хо, обнаруженные землетрясения недостаточно сильны, чтобы угрожать ледяным щитам или экосистеме Антарктики, поэтому исследовательская группа не беспокоится по этому поводу.
В дальнейшем Хо надеется выяснить, как огромный вес антарктического ледникового щита может влиять на расположение очагов землетрясений и как изменения в ледниковом щите могут воздействовать на сейсмическую активность в недрах.
По словам Элли, до сих пор вызывает недоумение тот факт, что сейсмическая активность сосредоточена в районе ледника Дэвида, а не распределена по горам в этом регионе. Он добавил, что ответ может быть связан с недавними процессами роста и сокращения ледникового щита или с более длительными процессами его эрозии.
«Я очень беспокоюсь из-за ледникового щита, — сказала Элли, — и надеюсь, что подобные исследования будут продолжены и расширены, чтобы помочь нам понять историю и лучше представить себе возможное будущее». Пишет livescience
.png "Получай новости на почту. Подписаться")