Ученые создают новый подход к предсказанию подземных толчков

Землетрясения остаются одной из самых разрушительных и наименее предсказуемых природных катастроф. Несмотря на многовековые попытки ученых найти надежные признаки приближающихся подземных толчков, задача их точного прогнозирования до сих пор не решена. Однако новые технологии, такие как GPS-мониторинг земной поверхности, позволяют выявлять аномальные деформации коры, которые могут служить предвестниками сейсмической активности.

Исследователи из Южного научного центра РАН предложили оригинальный подход к прогнозированию землетрясений, основанный на механической модели деформации литосферных плит. Их работа сосредоточена на Таманском полуострове — регионе, где давление Черноморской плиты создает напряженность в земной коре, приводящую к ее «складыванию» в синусоидальные волны. Это явление, зафиксированное с помощью высокоточных GPS-измерений, может стать ключом к пониманию процессов, предшествующих мощным подземным толчкам.

Модель деформации литосферной плиты

Ученые рассмотрели литосферную плиту как упругую пластину, на которую действуют горизонтальные сжимающие силы. При достижении критического напряжения плита теряет устойчивость и изгибается, образуя волнообразные поднятия и опускания поверхности. Этот процесс аналогичен сжатию ковра, который собирается в складки.

Теоретические расчеты показали, что критическая длина волны (λc) для плиты плотностью 2500 кг/м³ и толщиной осадочного слоя 5–10 км составляет 121–204 км. Однако на практике, в зоне между Анапой и Темрюком (44 км), была зафиксирована полуволна деформации, что соответствует уменьшенной мощности литосферы (около 3 км) из-за разломов.

Полевые наблюдения и GPS-данные

Исследование опиралось на данные трех стационарных GPS-станций:

• Анапа и Темрюк — показали четкую синусоидальную деформацию, где одна точка поднималась, а другая опускалась.
• Геленджик — демонстрировал менее выраженные изменения, что объясняется влиянием Анапской флексурно-разрывной зоны, нарушающей равномерность напряжений.

Эти наблюдения подтверждают, что земная кора в регионе подвергается горизонтальному сжатию со стороны Черноморской плиты, что может указывать на накопление энергии перед будущим землетрясением.

Значение исследования и перспективы

Работа российских ученых вносит вклад в понимание механических предвестников землетрясений. Если дальнейшие исследования подтвердят связь между волнообразными деформациями коры и последующими сейсмическими событиями, это откроет новые возможности для прогнозирования.

Как отметил Валерий Шестопалов, каждое подобное открытие приближает науку к созданию эффективной системы предупреждения, способной спасти тысячи жизней. Однако путь к точному прогнозу еще долог — необходимо накопить больше данных, усовершенствовать модели и расширить сеть мониторинга.

Исследование демонстрирует, что даже в условиях сложной геодинамики Таманского полуострова можно выявлять закономерности, указывающие на приближение землетрясений. Комбинация теоретического моделирования и GPS-наблюдений открывает новые горизонты в сейсмологии, предлагая потенциально надежный механический маркер будущих катастроф.

Публикация в журнале «Наука юга России» подводит промежуточный итог этой работы, но ученые продолжают исследования, стремясь превратить гипотезы в рабочие методы прогнозирования.