На тихоокеанском побережье Японии, в районе Нанкайского желоба, группа учёных обнаружила явление, которое ранее не удавалось подтвердить наблюдениями: медленное и регулярное опускание морского дна. Это открытие может помочь по-новому взглянуть на угрозы, связанные с сильными землетрясениями и цунами.
Нанкайский желоб — место, где океаническая плита постепенно уходит под континентальную. Этот процесс сопровождается накоплением напряжения в земной коре. Со временем оно может привести к внезапному разлому и, как следствие, к мощному землетрясению и огромной волне. Долгие годы фиксировать само проседание не удавалось, потому что речь идёт всего о сантиметрах в год, которые терялись в пределах возможных погрешностей приборов.
Японская сеть Donet создана для отслеживания подводных землетрясений и цунами. Её датчики давления воды позволяют определить высоту волн, но их точность оказалась недостаточной для регистрации медленных изменений уровня морского дна. Команда под руководством Юи Мачиды из агентства JAMSTEC предложила решение: использовать мобильное калибровочное устройство, работающее в паре с лазерными измерителями.
Прибор установили рядом с основными датчиками у побережья полуострова Кии. Сравнение данных каждые несколько месяцев позволило исключить ошибки и зафиксировать реальное движение дна. В результате выяснилось, что оно опускается на 1,5-2,5 сантиметра в год в зависимости от точки наблюдения.
"В будущем мы надеемся увеличить количество участков, где будут калиброваться датчики давления морской воды и уточняться долгосрочные закономерности проседания", — сказал исследователь Юи Мачида.
| Метод | Преимущество | Ограничение |
|---|---|---|
| Датчики Donet | Выявляют цунами в реальном времени | Недостаточная точность для измерения медленных процессов |
| Лазерные измерения + калибратор | Высокая точность даже при сантиметровых изменениях | Более дорогая и трудоёмкая установка |
Размещение дополнительных датчиков в новых точках побережья.
Калибровка существующих приборов с помощью мобильных установок.
Сравнение данных каждые 6-12 месяцев.
Создание единой базы долгосрочных изменений морского дна.
Использование результатов для прогнозирования возможных цунами.
Ошибка: Игнорировать малые колебания давления.
Последствие: Упущенные признаки подготовки к крупному сдвигу плит.
Альтернатива: Применение калибровочных приборов и регулярный пересчёт данных.
Ошибка: Делать ставку только на сейсмографы.
Последствие: Недооценка медленных процессов, которые накапливают напряжение.
Альтернатива: Совмещение сейсмологических и гидростатических измерений.
Если увеличить количество точек наблюдений, то учёные смогут построить более точную карту движения плит. Это даст шанс предсказывать не только факт будущего землетрясения, но и примерный диапазон его силы и район наибольшего риска.
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Возможность точного мониторинга дна | Высокая стоимость оборудования |
| Реальная оценка скорости проседания | Ограниченное число точек наблюдения |
| Использование данных для предупреждений о цунами | Требуется регулярное обслуживание |
| Новые данные для геологии и океанологии | Техническая сложность установки |
Как выбрать место для установки датчиков?
Берут участки вблизи границ плит и районов с высоким риском цунами.
Сколько стоит установка одного калибровочного устройства?
По оценкам специалистов, стоимость может достигать сотен тысяч долларов, включая обслуживание.
Что лучше: сейсмографы или датчики давления воды?
Лучший результат даёт комбинация методов, поскольку они фиксируют разные проявления процессов.
Миф: морское дно неподвижно, пока не происходит землетрясение.
Правда: оно постепенно смещается каждый год.
Миф: датчики Donet полностью исключают ошибки.
Правда: без калибровки они могут "потерять" сантиметры движения.
Миф: опускание на пару сантиметров не имеет значения.
Правда: именно такие изменения постепенно приводят к накоплению критического напряжения.
Сеть Donet объединяет сотни подводных станций, связанных оптоволоконным кабелем.
В Японии активно разрабатываются системы раннего оповещения, которые срабатывают за секунды до толчков.
Подобные методы уже рассматриваются для использования у побережья Чили и Индонезии.
1944 год: в районе Нанкайского желоба произошло землетрясение магнитудой 8,1.
1946 год: ещё одно землетрясение магнитудой 8,4 вызвало разрушительное цунами.
2011 год: катастрофа у побережья Тохоку показала, насколько важно иметь точные прогнозные системы.