Ученые обнаружили 86 000 скрытых землетрясений под поверхностью Йеллоустона
Йеллоустон, известный как первый национальный парк США и популярное туристическое направление, скрывает под своей поверхностью одну из самых активных вулканических систем на планете. В новом исследовании, опубликованном 18 июля в журнале Science Advances, группа ученых под руководством профессора Бин Ли из Университета Западного Онтарио применила методы машинного обучения для повторного анализа исторических данных о сейсмической активности в кальдере Йеллоустона за 15 лет.
Кальдера — это крупное углубление, образовавшееся после извержения вулкана и обрушения пород над опустевшим магматическим очагом. В отличие от вулканического кратера, который формируется в результате взрывного выброса породы, кальдера Йеллоустона охватывает территории штатов Вайоминг, Айдахо и Монтана.
Благодаря использованию искусственного интеллекта ученые смогли выявить около 86 000 землетрясений за период с 2008 по 2022 год, что в десять раз превышает количество ранее зафиксированных сейсмических событий. Этот прорыв позволил значительно углубить понимание вулканических и тектонических процессов.
Важным открытием стало то, что более половины обнаруженных землетрясений относятся к так называемым роям — группам небольших, но взаимосвязанных подземных толчков, которые происходят на ограниченной территории в короткий промежуток времени. В отличие от афтершоков, следующих за основным землетрясением, рои распространяются иначе и могут быть связаны с движением подземных жидкостей.
"Йеллоустон и другие вулканы имеют уникальные особенности, но мы надеемся, что эти данные помогут улучшить прогнозирование сейсмической активности в других регионах", — отметил Бин Ли, специалист по механике горных пород и индуцированным землетрясениям. Понимание закономерностей, таких как рои, позволит усовершенствовать меры безопасности, информировать общественность о потенциальных рисках и даже оптимизировать развитие геотермальной энергетики.
До внедрения машинного обучения землетрясения обнаруживались вручную, что требовало значительных временных и финансовых затрат. Новый подход позволил автоматизировать процесс, сделав его более масштабируемым.
Исследование также показало, что рои под Йеллоустонской кальдерой происходят вдоль относительно молодых и неровных разломов, в отличие от более зрелых структур, например, в Южной Калифорнии. Ученые использовали фрактальный анализ для характеристики этих разломов, что помогло лучше понять природу сейсмической активности.
"Теперь у нас есть гораздо более полный каталог землетрясений под Йеллоустоном", — сказал Ли. "Это открывает новые возможности для статистического анализа и поиска ранее неизвестных закономерностей, которые помогут предсказывать будущие события".