Карта будущих катастроф: ученые нашли «горячие точки» мегаземлетрясений в России

Курило-Камчатская дуга — это почти двухтысячекилометровый рубеж планетарного масштаба, на котором Тихоокеанская плита уходит под Евроазиатскую со скоростью около 80 миллиметров в год. Эта дуга — один из самых сейсмически активных участков планеты. Именно здесь в 1952 году произошло Камчатское землетрясение с магнитудой 9,0 — одно из сильнейших за всю историю инструментальных наблюдений, породившее катастрофическое цунами. Здесь же в 2006–2007 годах случилась пара крупных Курильских землетрясений, заставивших ученых пересмотреть представления о цикличности сейсмических событий в регионе.

Главная сложность в изучении такого региона — неполнота и противоречивость сейсмологических данных. Два основных источника информации о землетрясениях — региональный каталог Камчатского филиала Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН» и глобальный каталог USGS NEIC Геологической службы США — перекрываются, содержат дубликаты и используют разные шкалы магнитуд. При этом каждый из них охватывает лишь часть событий: региональная сеть лучше фиксирует слабые местные толчки, тогда как глобальная — крупные далекие события. Исследователи оказались перед задачей: как соединить два несовместимых по форме массива данных в один надежный инструмент анализа?

Авторы применили модифицированный метод «ближайшего соседа». Для каждого землетрясения в каталоге определяется «ближайший сосед» по комбинированной метрике, учитывающей одновременно расстояние между эпицентрами, разницу во времени и магнитуду события. Если два события разных каталогов оказываются слишком близки по всем трем параметрам — они признаются дубликатами. Если же одно событие следует за другим в пространстве и времени по закономерностям, типичным для афтершоков, — оно относится к категории «связанных», то есть зависимых событий, которые формируют кластерную сейсмичность. Все остальные образуют «фоновую сейсмичность» — независимые толчки. Работа опубликована в журнале «Физика Земли». Исследование поддержано Российским научным фондом (проект 22-17-00204).

После объединения двух каталогов за период 1990–2024 годов суммарный массив составил 52 574 землетрясения. Удаление дубликатов сократило его до 46 479 событий, а последующая декластеризация — выделение независимых толчков — до 41 252 фоновых событий. Этот очищенный массив и стал основой для построения карт плотности сейсмичности.

Ключевой результат — поэлементное перемножение двух нормированных карт плотности: фоновой и кластерной сейсмичности. Участки повышенной плотности авторы использовали для выделения предполагаемых областей, которые геофизики называют «асперти». Асперити — это участки особой жесткости на поверхности разлома, своего рода «прочные пятна», где накапливается упругая энергия между сильными землетрясениями. Именно они срываются во время катастрофических событий, высвобождая гигантскую энергию. Российские геофизики показали: выделенные зоны повышенной плотности событий на объединенной карте действительно совпадают с зонами разрывов для сильнейших землетрясений с магнитудой от 7,8 до 9,0, произошедших в регионе начиная с 1923 года — в том числе Камчатского 1923 и 1952 годов и Курильских 1963, 1994 и 2006 годов.

Метод, предложенный коллективом авторов, не «предсказывает» дату следующего землетрясения, но позволяет куда точнее указать его вероятное местонахождение. Это критически важно для планирования строительных норм, систем раннего предупреждения и эвакуационных планов в прибрежных городах — Петропавловске-Камчатском, Северо-Курильске и других населенных пунктах, находящихся в зоне прямой опасности от возможного мегаземлетрясения и цунами.

Алина Беседина, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ, первый автор исследования, рассказала: «Объединение каталогов — это кропотливая аналитическая работа по согласованию шкал магнитуд, фильтрации ошибок и разрешению конфликтов между записями разных сетей. Однако работа с каталогами может дать дополнительную информацию как о характере сейсмичности, так и о структуре разломной зоны. Примененный нами подход позволил выделить зоны локализации потенциально возможных очагов сильнейших землетрясений на Камчатке. Стоит отметить, что Камчатское мегаземлетрясение 29 июля 2025 года с Mw8.8 произошло в ранее выделенной нами потенциально опасной области».

Курило-Камчатская дуга остается одним из наиболее сейсмически опасных регионов мира. Предложенный российскими геофизиками подход задает новый методологический стандарт для работы с объединенными сейсмологическими каталогами и открывает путь к более детальному картированию зон потенциальных мегаземлетрясений не только в этом регионе, но и вдоль других субдукционных дуг — Японской, Алеутской, Суматранской. В мире, где мегаземлетрясения уносят тысячи жизней, каждый шаг к пониманию того, где они могут произойти, становится буквально жизненно важным.

ФизТех

696 статей

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram