Израильские ученые изобрели новую систему раннего предупреждения о подводных землетрясениях

Впечатляющее достижение ученых из Еврейского университета в Иерусалиме: они нашли способ фиксировать подводные землетрясения в момент их зарождения. Это предоставляет находящимся на суше людям дополнительное время для того, чтобы добраться до возвышенности и укрыться от приближающегося цунами. Результаты исследования, проведенного доктором Ицхаком Лиором и его коллегами, опубликовано в журнале Scientific Reports.

Для фиксации подводных толчков израильские ученые использовали пролегающие по морскому дну волоконно-оптические кабели, предназначенные для Интернета. Они усовершенствовали их с помощью электронного устройства, которое называется интеррогатором.

Цунами возникает вследствие перемещения крупных масс воды, наиболее распространенными причинами которого являются подводные оползни, извержения подводных вулканов, и землетрясения.  Когда участок морского дна смещается вдоль разлома, вся толща находящейся над ним воды приходит в движение. Гигантские волны распространяются во всех направлениях – это и есть цунами. Заметить их в открытом море довольно сложно, но, приблизившись к берегу, в район мелководья, они набирают высоту. Волны рекордной высоты – 524 метра –  обрушились юго-восточное побережье Аляски во время цунами в заливе Литуйя в 1958 году.

Обратите внимание: предсказание землетрясений по-прежнему невозможно, так что не стоит полагаться на голливудские фантазии. Максимум, что могут сделать сейсмологи – это оценить вероятность подземных толков в той или иной местности на основании исторических данных. Исходя из этого, израильские ученые, например, предостерегают от разрушительного землетрясения на юге страны.

Зафиксировать землетрясение в момент его зарождения на суше в наши дни является обычным делом. Существуют также системы, которые на основании показаний сейсмических датчиков оповещают население о начале подземных толчков. Это предоставляет людям несколько драгоценных секунд для поиска укрытия. Такая система, под названием «Труа» («Трубный глас»), функционирует и в Израиле.

Фиксировать подземные толчки на дне мирового океана тоже можно уже сейчас, объясняет Ицхак Лиор. Проблема заключается в высокой стоимости подводных датчиков – дорого обходится не только их установка, но и текущее обслуживание. Кроме того, между ними и наземным центром сбора данных необходимо поддерживать постоянную связь в режиме реального времени.

«В 2011 году в Японии произошло разрушительное землетрясение силой 9,1 баллов, — напоминает Лиор. – Именно оно привело к катастрофе на АЭС «Фукусима». После этого Япония развернула на дне океана обширную и дорогостоящую сеть датчиков, моментально передающих на сушу сообщения о подводных толчках.

Но Индонезия, где в 2004 году мощное цунами унесло жизни более 230 000 человек, такой системой не обладает. Этой стране может очень пригодиться разработка израильских ученых. Воспользоваться ей смогут и сейсмические службы западного побережья США и Канады, уже давно опасающиеся мощного землетрясения на океаническом шельфе. Этот список можно продолжить.

Разработка израильских ученых вышла за рамки теоретических: она уже применяется в Чили, где в 1960 году произошло сильнейшее землетрясение в истории, а также во Франции и в Греции.

На чем основывается этот способ? «Сейсмические волны, распространяясь по лежащему на морском дне оптическому волокну, заставляют его слегка растягиваться и сжиматься, — объясняет Лиор. – Прибор, устанавливаемый нами на кабелях, фиксирует эти изменения. По-настоящему революционным изменением является здесь возможность измерять мощность сейсмических волн через каждые несколько метров на протяжении десятков километров. Это предоставляет нам гораздо большие возможности, чем использование стандартных сейсмических датчиков».

Сколько времени можно выиграть благодаря использованию этой технологии? «Чем ближе мы находимся к эпицентру землетрясения, тем быстрее мы можем проанализировать результаты замеров и в случае необходимости подать сигнал бедствия, — отвечает Лиор. – Устанавливаемое на подводных кабелях оборудование может фиксировать даже отдаленные и совсем слабые подземные толчки».

Особая ценность израильской разработки заключается в том, что она позволяет оценить силу начинающегося землетрясения. Определив мощность подземного толчка в эпицентре, она рассчитывает, каковы будут его последствия на том или ином отдалении – на суше или на море.

Но возникает еще один вопрос: возможна ли ложная тревога? Например, если на проложенный по дну океана кабель упадет мертвый кит. «Такой сценарий представляется маловероятным, — успокаивает Лиор. – Ведь реальное землетрясение будет зафиксировано, по крайней мере, на протяжении сотен метров подводного кабеля. Даже падение на него какого-то крупного предмета не произведет подобного эффекта. Это позволит нам отличить землетрясение от других источников шума».

Использовать оптоволоконные кабели для оповещения о начале землетрясения можно и на суше. «Это стоило бы сделать в регионах, где отсутствуют обычные сейсмометры – например, в пустыне, — говорит Лиор. – Главное, чтобы там существовала оптоволоконная инфраструктура».

Новая технология не будет бесплатной. Дополнительные расходы может повлечь за собой и необходимость аренды оптоволоконного кабеля у коммерческой компании. Но, поскольку один интеррогатор может фиксировать колебания на протяжении более 100 километров волокон, израильская разработка может оказаться дешевле сейсмометров. Сколько времени мы выиграем от предупреждения о произошедшем в море землетрясении, зависит от расстояния, но это все равно лучше, чем ждать, пока цунами начнет приближаться к берегу.

Рут Шустер, «ХаАрец», Б.Е. На снимке: предупреждение об опасности цунами на пляже в Ашдоде. Фото: Илан Асаяг