По содержанию гелия в подземной воде можно выяснить, когда случится землетрясение, а по колебаниям содержания – в каком месте.
Что мы думаем о предсказании землетрясений? Скорее всего, что дело это практически безнадежное.
Когда случилось Спитакское землетрясение, в Армении появились десятки разного толка предсказателей. Исчезли они к концу 90-х, когда мода на них прошла. Но к сожалению ушла и память о землетрясениях. Было – и прошло, так считают в Армении почти все.
Поэтому если исследователь берется за такую задачу, все нужно рассчитать максимально точно. Иначе прослывешь шарлатаном, предупреждает Армен Казарян – научный сотрудник Института геологии Национальной академии наук.
Скороспелых открытий он и его коллеги не ждали. Большой коллектив ученых начал работу еще в конце 70-х.
"Многих из тех, кто начинал этот труд, сегодня, увы, уже нет в живых. Но их труд не пропал даром. И вот сейчас, через 40 лет, мы получили первые результаты", — говорит исследователь.
Итоги оказались неожиданными: прогнозные сигналы землетрясения, независимо от его места и силы, появляются за одно и то же время до события.
Как рассчитать время землетрясения?
Ученые обратили внимание, как меняется в подземных водах содержание газов, особенно гелия (этот газ идет из мантии и проникает через всю земную кору). Ударил подземный толчок – газ выбился, пришло затишье – газ снова накопился. Наблюдения помогли выяснить: за два года до сильного удара наступает относительное затишье, гелий накапливается в подземной воде. Затем резкий удар – и его содержание падает.
Так происходило при всех крупнейших землетрясениях в регионе: в турецком Нармане в 1983-м, в иранском Рудбаре в 1990-м, в Раче на западе Грузии в 1991-м. И так же случилось в Спитаке. Наблюдения эти велись на скважине подземной воды у Каджарана, на юге Армении.
"Геохимический сценарий" у этих землетрясений был общий, но мы заметили и другое. Эти и другие землетрясения происходили за сотни километров, с разной силой, а основной прогнозный признак на них приходил за одно и то же время – четыре с половиной месяца. Эта закономерность подтвердилась на девяти крупнейших землетрясениях в регионе за 10 лет (1983-94 годы). Такого результата мы не ожидали", — говорит Казарян.
Содержание гелия в воде удивительно точно повторяло сейсмику региона за 4,5 месяца до события. Чем сильнее толчок, тем сильнее падал гелий. Но какие колебания тут случайные, а какие – нет? Как не пойти по ложному следу? Это тоже удалось выяснить и прийти к еще одному важному результату.
"Содержание гелия в воде колеблется с разной частотой. Случайные колебания в общем фоне гасятся, а закономерные – усиливаются. Если представим эти частоты как звуковые, то получим нарастающий сигнал. Что-то вроде заставки скайпа, когда он включается у нас на компьютере".
Как рассчитать место землетрясения?
Низкие частоты, высокие частоты… А при чем же здесь место? А вот при чем: чем дальше расстояние, тем ниже доходящие до нас частоты. Вспомните уроки физики: что мы слышим в оркестре, сидя в зале? Слышим все инструменты. А за полкилометра? Слышим низкий гул.
"То есть по частоте колебаний можно определять расстояние от наблюдательного пункта до эпицентра будущего события. И если собрать данные с нескольких точек, можно сравнить их сигналы и рассчитать точку будущего землетрясения с большой точностью", — поясняет ученый.
Первый звонок – за два года
Расчеты показывают, что закономерно наступает не только "предгрозовое затишье" за четыре с половиной месяца, но и первый сигнал — примерно за два года до основного толчка.
"За два года слабые подземные толчки становятся более чувствительными в эпицентре будущего землетрясения. Это влияет на содержание гелия в подземных водах: оно увеличивается. Далее, за 4,5 месяца содержание гелия несколько уменьшается, создавая на границе локальный максимум. То есть первый сигнал мы получаем за два года, а окончательное подтверждение — за четыре с половиной месяца до события", — говорит исследователь.
"Пока мы научились заранее диагностировать только сильные землетрясения с магнитудой больше 5,5. Но исследования продолжаются, и после создания надлежащей сети наблюдений можно будет говорить о прогнозе и более слабых событий", — отмечает он.
Что нужно для всего этого?
Мы, наверное, ждем ответа на последний вопрос: во сколько это все обойдется? По расчету ученого, для Армении хватит 12 наблюдательных станций. Причем бурить новые водные скважины для наблюдения почти не нужно. Можно использовать те, что остались со времен советской геологоразведки.
К сожалению, нынешняя наблюдательная сеть почти полностью нуждается в усовершенствовании. И чем раньше республика ее обновит и автоматизирует, тем раньше защитится от грядущей опасности, подытожил ученый.
Арам Гарегинян, https://ru.armeniasputnik.am/