Тихоокеанские острова ежедневно страдают от землетрясений: ученые исследуют причину этого загадочного явления.

С конца июля по октябрь 2022 года жители островов Мануа в Американском Самоа испытывали сотрясения земли несколько раз в день, что вызвало опасения по поводу возможного извержения вулкана или приближающегося цунами, сообщает PHYS.org.

Каталог землетрясений в этом районе не дал результатов, так как на островах отсутствовала система сейсмического мониторинга, способная фиксировать подземные толчки и помогать сейсмологам в поисках источника роя землетрясений.

Тем не менее, жители тихоокеанских островов Тау, Офу и Олосега нуждаются в ответах. Чтобы выяснить причину подземных толчков, Клара Юн и ее коллеги из Геологической службы США нашли альтернативный способ заполнить сейсмические пробелы. В ходе исследования ученые применили машинное обучение и метод, называемый сопоставлением шаблонов, на данных о сотрясениях, зарегистрированных с одного сейсмического датчика, расположенного в 250 километрах от роя в Американском Самоа.

Команда использовала данные с одной станции наряду с сообщениями о трясках от местных жителей для отслеживания роя. Этот процесс продолжался до августа-сентября 2022 года, когда в Американском Самоа не были установлены местные постоянные сейсмические станции.

Известно, что рой неизвергающихся вулканических землетрясений начался в июле 2022 года примерно в 15 километрах от побережья острова Тау. Вулканические острова Самоа формируются, когда Тихоокеанская тектоническая плита движется над горячей точкой в южной части Тихого океана.

По словам Юн, изначально информация ограничивалась сообщениями местных жителей о частых трясках, которые происходили несколько раз в день в течение нескольких секунд. Затем ученые обратились к удаленной сейсмической станции на Уполу (Самоа), которая является частью Глобальной сейсмографической сети и предоставляет данные, доступные для загрузки в режиме, близком к реальному времени, через центр обработки данных EarthScope.

Исследователи отмечают, что сейсмический сигнал от серии землетрясений в Американском Самоа было сложно обнаружить на удаленной станции. Юн и ее команда использовали модель глубокого обучения под названием EQTransformer, а также метод, известный как сопоставление шаблонов, чтобы выделить эти небольшие землетрясения из шумного сейсмического фона.

Модель обнаружила множество землетрясений с координатами, соответствующими восточной части Американского Самоа, причем самые значительные из них совпали с временем поступления сообщений о колебаниях. В результате ученые смогли охарактеризовать начало и пик активности роя. Портативные и недорогие датчики Raspberry Shake, развернутые в августе 2022 года, способствовали быстрой локализации области роя. Данные также продемонстрировали, что самое крупное землетрясение в рое Американского Самоа имело магнитуду 4,5.

Данные свидетельствуют о том, что рой завершился в октябре 2022 года без извержения, но, вероятно, был связан с движением вулканической магмы. По словам Юн, метод, использованный в исследовании, может быть полезен в других регионах мира, где постоянный сейсмический мониторинг является редкостью, а сейсмическая опасность плохо изучена.