Як починаються землетруси? Це давнє питання - і хоча вчені виключали мстивих богів, звинувачених упродовж останніх тисячоліть, погоджуючись, що тремор - це скоріше шліфувальна тектоніка плит, ніж гнів Посейдона, багато аспектів цієї сейсмічної головоломки залишаються каламутними.
Однією таємницею, що триває, є явище крапельниць, невеликих, іноді непомітних треморів, які можуть передувати більшім землетрусам на одній ділянці протягом кількох днів або тижнів. Дослідження виявили, що десь від 10% до 50% великих землетрусів слідкують за цими міні-ударами. Це змусило багатьох дослідників замислюватися про те, чи є штуршком геофізична метеоризм або стандартною рисою великих землетрусів, що сучасні інструменти просто недостатньо чутливі, щоб виявити з впевненістю.
Дослідження, опубліковане 30 липня в журналі Geophysical Research Letters, пропонує переконливі нові докази другої гіпотези. Використовуючи найбільш вичерпний каталог активності землетрусів у Південній Каліфорнії, коли-небудь складений, група дослідників виявила, що приблизно 72% великих (магнітудою 4,0 або більше) в регіоні між 2008 та 2017 роками слідували за різними поштовхами, що потрапили за місяць до початку подія.
"Ми сподіваємось, що ці спостереження допоможуть інформувати покращені фізичні моделі того, як розпочалися землетруси", - розповів Live Science автор дослідження Даніель Тругман, сейсмолог з Національної лабораторії Лос-Аламоса в Нью-Мексико. "Завдяки цьому покращеному фізичному розумінню ми зрештою зможемо покращити також прогнозування землетрусів".
Тругман та його колеги розпочали полювання на форшоки, склавши каталог близько 284 000 землетрусів, виявлених різними станціями моніторингу навколо Південної Каліфорнії між 2008 та 2017 роками. Використовуючи методику під назвою шаблону землетрусів (QTM), дослідники підготували комп'ютер до розпізнавання Форма хвилі цих землетрусів створювалась, а потім розшукувала записи натяки на менші землетруси, що показували ті самі коливальні візерунки, натяки, які лежать приховані у постійному бурхливому фоновому шумі Землі.
Команда виявила понад 1 мільйон додаткових землетрусів, багато з яких були магнітудою 0,0 або менше (сейсмологи вимірюють землетрус магнітудою в логарифмічній шкалі, тому землетрус магнітудою 0,0 був би приблизно в 10000 разів слабший, ніж землетрус магнітудою 4,0). Загалом, дослідники розширили свій каталог, включаючи 1,81 млн. Землетрусів, або в середньому один землетрус кожні 3 секунди протягом останніх 10 років, сказав Тругман.
З цього розширеного списку дослідники відібрали 46 землетрусів магнітудою 4,0 або вище для вивчення активності випередження. Але спочатку команді довелося обчислити середню кількість землетрусів біля кожної лінії розлому в Південній Каліфорнії.
"Якщо ви виберете будь-яку точку земної кори, особливо поблизу зони активного розлому, там буде фонова швидкість сейсмічності", - сказав Тругман. "Для того, щоб показати, що є сильні потрясіння, ви повинні продемонструвати, що землетрусів більше, ніж ви могли б очікувати, що призведуть до масштабнішої події".
Озброївшись цими сейсмічними середніми значеннями, дослідники показали статистично значущий приріст активності переднього удару незадовго до 33 із 46 великих землетрусів. Активність форешоків зростала за три-тридцять днів до удару, коли середнє збільшення бурчання відбулося приблизно за 16 днів до великої події.
"Результати говорять про те, що в природі зустрічається випадання сильних ударів більше, ніж вважалося раніше", - підсумовують дослідники у своєму дослідженні.
А як щодо 28% землетрусів, яким не вистачало сплеску активності перед штуршком? Тругман заявив, що, ймовірно, багато хто з цих землетрусів бачили також і нарікання, але дослідники просто не могли визначити їх з "99% впевненістю".
"Є ряд випадків, коли спостерігається зростання сейсмічної активності, але ми не впевнені, що це статистично значимо", - сказав Тругман. По мірі вдосконалення сейсмічного моніторингового обладнання також слід виявляти попередження, - сказав він.
Тим не менше, додав Тругман, деякі великі землетруси явно пропустили такий сплеск у передній частині ноги ще до того, як почалося сильне бурчання. І, з іншого боку, переважна більшість крихітних землетрусів, які він та його команда виявили, зовсім не передували великим землетрусам, а це означає, що просто побачити збільшення сейсмічної активності по даній лінії розлому не є надійним прогнозувачем більшого землетрусу прийти.
"Що ми показуємо в цій роботі, це те, що більшість, якщо не всім електромережам передує підвищена сейсмічна активність, яку не можна пояснити простою фоновою сейсмічністю", - сказав Тругман. "Але це зовсім інше твердження, ніж твердження, що" більшість переживань в сейсмічності - це передвісні сигнали, які сигналізують про те, що насувається головний шок "."
Все це свідчить про те, що процеси, які ініціюють землетруси, "досить мінливі", - сказав Тругман, нагадуючи нам, що сейсмологи все ще є гарним способом відмогтися прогнозувати землетруси з будь-якою визначеністю. Можливо, ми все-таки не повинні відпускати Посейдона з гачка.
