Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме создали новую систему, с помощью которой можно фиксировать подводные землетрясение в момент их зарождения.

Такая система подарит людям на суше драгоценное время, чтобы добраться до какой-то возвышенности и укрыться от приближающегося цунами. 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.

Исследование было опубликовано доктором Ицхаком Лиором и его коллегами в журнале Nature Scientific Reports . Их концепция основана на переоснащении существующих подводных волоконно-оптических кабельных сетей для подключения к Интернету путем добавления устройства опроса, или, как они его называют, «модуля запросчика».

Если зафиксировать землетрясение в момент его зарождения на суше сейчас обычное дело, то с подводными подземными толчками все намного сложнее. Но это тоже можно делать, только основная 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.

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.

Цунами случаются по любой причине, вытесняющей большой объем воды. Распространенными причинами являются подводный оползень и/или извержение; подводное землетрясение - другое.

Если участок морского дна поднимается по разлому, он смещает всю толщу воды над ним, и возмущение распространяется во все стороны. Это цунами. Мегаволны трудно заметить в открытом море, но по мере того, как они приближаются к береговой линии, где вода мелеет, объем воды увеличивается. Самое высокое цунами в зарегистрированной истории произошло в заливе Литуйя на Аляске после землетрясения, вызвавшего оползень в воду: оно поднялось на 524 метра (1719 футов) в высоту.

Наша концепция — говорит Лиор вышла за рамки теоретических: команда доказала свою эффективность в реальных условиях Чили, где произошло самое сильное землетрясение в истории человечества; Франция; и Греция.

Как это работает? «Когда сейсмические волны распространяются по оптическому волокну, они вызывают его небольшое растяжение и сжатие», — объясняет Лиор. Их технология измеряет, насколько волокно растягивается или сжимается из-за сейсмической активности.

«Настоящим переломным моментом здесь является возможность измерять сейсмические волны через каждые несколько метров вдоль волокон длиной в десятки километров. Это расширяет наши аналитические возможности по сравнению с использованием стандартных сейсмометров», — говорит он.

Сколько времени реально выиграно? «Чем ближе мы находимся к землетрясению, тем быстрее мы сможем проанализировать измерения землетрясения и при необходимости выдать предупреждения. Прибор также может обнаруживать отдаленные небольшие землетрясения», — отвечает он.

Важно отметить, что его выходные данные включают предсказание тряски. Начиная с магнитуды землетрясения в точке его возникновения, технология может оценить, насколько сильно будет трястись земля в зависимости от расстояния от источника, на суше или в море.

Думая об оптоволоконных сетях, расположенных на морском дне, можно задаться вопросом о ложных срабатываниях (а что, если мертвый кит упадет на одну из них?), но Лиор заверяет: система вряд ли выдаст ложные предупреждения, потому что реальное землетрясение будет зарегистрировано почти мгновенно. сотни метров оптических волокон, по крайней мере. Это отличало бы землетрясение от других источников «шума».

Устаревший сейсмограф Геологической службы Израиля в Иерусалиме, 2022 год . Фото: AMIR COHEN / REUTERS.

Обратите внимание, что эта идея совмещения оптоволоконных кабелей будет работать и на суше. «Основное преимущество на море связано с отсутствием датчиков на дне океана. То же преимущество распространяется и на наземные районы без сейсмометров (пустыни, развивающиеся страны и т. д.), если там есть оптоволоконная инфраструктура», — говорит Лиор.

Новая технология не будет бесплатной, но поскольку каждый «запросчик» может охватывать более 100 километров волокон, она может оказаться дешевле, чем сейсмометры. Возможна другая стоимость аренды волокна у коммерческой компании. Странам, возможно, также придется арендовать оптоволоконные кабельные сети. И в конце концов, сколько времени для предупреждения мы, наземные млекопитающие, на самом деле выиграем от предупреждения о землетрясении в море, зависит от расстояния, но это должно быть лучше, чем позднее оповещение начала надвигающегося цунами.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

ИСТОЧНИК

Ключевое тысячелетие

Это было недавно, это было давно. По планетарным меркам период в 8500 лет, отделяющий нас от того времени, слишком мимолетный, даже незаметный, но с точки зрения нашей цивилизации в него уместилась практически вся ее осмысленная история. Именно в седьмом тысячелетии до нашей эры, когда и случилась Стурегга, в развитии человечества начало происходить ключевое событие, которое принято называть «неолитической революцией». От присваивающего образа жизни, когда люди с помощью охоты и собирательства просто забирали себе то, что позволяла им природа, они перешли к производящему хозяйству, то есть к земледелию, и через начало одомашнивания полезных парнокопытных — к животноводству.

Значение этого перехода принципиально. Если ранее размеры человеческой популяции были ограничены возможностями окружающей среды, то после появления обработанных полей и стад скота той или иной степени тучности тот же условный по площади участок территории уже мог прокормить гораздо больше людей. К концу седьмого тысячелетия (до нашей эры) на Земле жило около десяти миллионов человек, а к концу следующего, шестого, — уже в четыре раза больше.

Охотники Доггерленда

Впрочем, процесс распространения быта нового типа был постепенным. И если на Ближнем Востоке и в Малой Азии жившие там люди уже вовсю сеяли, пасли и даже строили первые города, такие как Иерихон в нынешнем Израиле или Чатал-Хююк на территории современной Турции, то европейцы в массе своей жили еще по старинке. Даже привычные нам сейчас контуры этой части света еще не сложились до конца. Например, Британские острова (Великобритания и Ирландия) не были отделены не то что от континентальной части Европы, но даже друг от друга. По месту, где сейчас существует пролив Ла-Манш, текла широкая река, образованная в том числе современными Рейном и Темзой, а на территории, ныне занятой водами Северного моря, существовала перемычка, которую сегодня принято называть Доггерлендом.

Последняя ледниковая эпоха закончилась лишь за 2—3 тысячи лет до Стурегги, поэтому климат здесь все еще был прохладным. Но жить на Доггерленде было, в общем-то, очень удобно, прежде всего потому, что не было проблем с пропитанием. Эта заболоченная территория давала местной человеческой популяции, все еще занимавшейся охотой и рыболовством, достаточно трофеев для относительно безбедного существования. И, возможно, доггерлендцам казалось, что так будет всегда, но на самом деле они были обречены.

Наступающее море

Главной проблемой Доггерленда было то, что высота территории над уровнем моря была очень невелика. С той же проблемой уже много столетий борются и жители современных Нидерландов, некогда примыкавших к исчезнувшей земле. Между тем соленая вода неумолимо наступала. С окончанием ледникового периода ледяные панцири, прежде сковывавшие континенты, начали таять все быстрее, уровень Мирового океана стал заметно повышаться. Незадолго (относительно) до Стурегги или, по мнению некоторых ученых, даже одновременно с ней в океан вылилось огромное пресноводное озеро Агассис, существовавшее некогда на границах Лаврентийского ледникового щита, покрывавшего большую часть Канады и северные штаты нынешних США.

Так или иначе, Доггерленд не смог бы противостоять наступающему морю. Рано или поздно эти благодатные для жизни земли оказались бы под водой. Причем в данном случае у местных жителей было бы время, чтобы отойти в глубь континента, однако история им такого шанса не дала.

Катастрофа

Точную дату или даже приблизительный год этого катастрофического события установить, конечно, невозможно. По большинству оценок, оно произошло между 6200 и 6000 годами до нашей эры. Зато есть понимание, что конкретно случилось. В 100 километрах от современного побережья Норвегии под водой на кромке (отсюда название «Стурегга» — «большая кромка» на древненорвежском) континентального шлейфа произошло три грандиозных оползня общей протяженностью в 290 километров. Объем обрушенной породы достиг 3500 кубических километров.

Продолжаются споры по поводу того, что могло стать спусковым крючком катастрофы. Существуют две самые распространенные версии. Согласно одной из них, произошло накопление огромных масс ледниковых отложений, принесенных на кромку континентального шельфа из Скандинавии, после чего в результате землетрясения вся эта масса обрушилась. Второй вариант предполагает внезапное высвобождение большого объема гидрата метана, который в охлажденном состоянии напоминает спрессованный снег, а с повышением температуры распадается на газ и воду с эффектом, напоминающим взрыв. В случае если в процессе были задействованы большие объемы гидрата, в достатке имеющегося у побережья Норвегии, это могло стать дестабилизирующим фактором, приведшим к оползням.

Вторая Стурегга?

Как бы то ни было, мегацунами оказало катастрофическое влияние на Доггерленд. Точное количество жертв, по понятным причинам, сейчас установить нельзя, но в зоне воздействия волны выжить было практически невозможно, особенно в условиях плоского рельефа. Отложения со следами цунами были обнаружены на территории Шотландии в десятках (максимальные оценки — до 80) километрах от побережья. Большинство исследователей считают, что Доггерленд в результате Стурегги или вовсе ушел под воду, или сохранился в виде архипелага, со временем также затопленного. Сейчас на его месте расположена т. н. Банка Доггер, песчаная отмель, ставшая раем для траулеров, вылавливающих треску и сельдь. Великобритания отделилась от континента и стала развиваться обособленно.

Возможно ли повторение таких катастрофических оползней сейчас, в условиях, когда континентальная Европа больше не защищена Доггерлендом, а ее побережье густо заселено? Во-первых, при современном понимании спускового механизма Стурегги ее повторение вероятно лишь после очередного ледникового периода и его окончания, когда произойдет очередное накопление ледниковых отложений на шельфе. Во-вторых, даже в случае повторения этого сценария разные регионы Европы пострадают по-разному. Шотландии при этом не позавидуешь, а вот континентальной части, прежде всего побережью Нидерландов, мало что угрожает: потенциальное цунами будет направлено преимущественно в открытый океан, к тому же нидерландское побережье уже защищено дамбами или другими гидротехническими сооружениями от наступающего моря. Хотя в любом случае лучше эти прогнозы на практике не проверять, слишком много в них гипотетических предположений.

Взято отсюда