Антарктида заговорила: искусственный интеллект обнаружил сотни скрытых землетрясений в самом неожиданном месте континента

Искусственный интеллект выявил сотни ранее неизвестных землетрясений под Восточно-Антарктическим ледяным щитом, причём некоторые из них — в самом неожиданном месте: посреди тектонической плиты, вдали от её границ.

Результаты, опубликованные 28 мая в журнале Science, показывают, что Антарктида сейсмически гораздо активнее, чем считалось прежде, а новые технологии способны обнаруживать скрытые землетрясения там, где их никто не ждал.

В ходе нового исследования учёные применили машинное обучение — разновидность искусственного интеллекта — для повторного анализа сейсмических данных, собранных с 49 сейсмостанций за последние два десятилетия: один массив охватывает период с 2001 по 2004 год, второй — с 2012 по 2015. Данные показали свыше 500 ранее нераспознанных землетрясений на глубине от 100 до 150 километров под ледником Дэвида, который простирается почти на 1100 километров, соединяя Восточную и Западную Антарктиду. Этот гигантский выводной ледник сбрасывает около 4% Восточно-Антарктического ледяного щита в океан, и его лёд истончался на протяжении последних нескольких тысяч лет.

Землетрясения глубже 80 километров называют среднеглубинными. Обычно они наблюдаются исключительно на границах тектонических плит, а именно в зонах субдукции, где одна плита погружается под другую. Однако исследование показало, что данные подземные толчки происходят в середине плиты, далеко от активных границ.

«Землетрясения возникают там, где холодная, жёсткая кора и верхняя мантия под Восточной Антарктидой встречаются с более тёплой, мягкой породой под Западной Антарктидой, и этот контраст создаёт резкое изменение тектонической прочности», — пояснил в электронном письме Live Science Лонг Хо, геолог из Университета Алабамы и первый автор новой статьи. Магнитуда зафиксированных землетрясений варьируется от 1,6 до 3,5. Тёплый, плавучий материал верхней мантии выходит за пределы краёв ледника Дэвида снизу, приподнимая и изгибая окраины близлежащей коры, и это концентрированное напряжение заставляет землю дрожать, объяснил Хо.

Обнаружить столько землетрясений на таких глубинах, вдали от границ плит, было неожиданностью, признался учёный, но, возможно, аналогичные толчки происходят и в других географических регионах, оставаясь незамеченными из-за малой магнитуды. Искусственный интеллект способен помочь выявить эти скрытые землетрясения путём переанализа архивных сейсмических данных.

«По мере совершенствования инструментов машинного обучения они могут показать, что глубокие внутриконтинентальные землетрясения распространены шире, чем принято считать сегодня, — отметил Хо. — Если это так, роль подобных событий в рамках тектоники плит, возможно, потребуется пересмотреть».

Результаты также демонстрируют, что Антарктида динамичнее, чем предполагалось ранее. «Антарктида [долгое время] считалась местом, практически лишённым землетрясений, — написал в электронном письме Live Science Ричард Аллеи, гляциолог из Университета штата Пенсильвания, не принимавший участия в исследовании. — Теперь мы знаем, что кажущееся отсутствие землетрясений на самом деле было отсутствием [инструментов], способных их услышать». Данные для этой работы собирались между 2001 и 2004 годами и лишь теперь, с появлением современных методов анализа, принесли новые плоды, добавил Аллеи.

Обнаруженные землетрясения недостаточно сильны, чтобы угрожать вышележащим ледяным щитам или антарктической экосистеме, подчеркнул Хо, так что исследовательская группа по этому поводу не беспокоится.

Ледяной щит как спусковой крючок?

В дальнейшем Хо планирует выяснить, каким образом колоссальный вес Антарктического ледяного щита может влиять на локализацию землетрясений и как изменения в ледяном покрове способны сказываться на подстилающей сейсмической активности. Пока остаётся загадкой, почему сейсмическая активность сосредоточена именно под ледником Дэвида, а не распределена вдоль горных хребтов этого региона, отметил Аллеи, предположив, что разгадка может крыться в недавней истории наступления и отступления ледникового щита или же в более долгой истории его эрозионной работы.

«Я очень беспокоюсь о ледниковом щите, — сказал Аллеи, — и надеюсь, что работа, подобная этой, будет продолжена и расширена, чтобы помочь нам понять историю и улучшить наши представления о возможном будущем».

Открытие сотен землетрясений под ледяной пустыней — больше, чем геологический курьёз. Оно напоминает, что даже самый, казалось бы, неподвижный континент живёт своей скрытой, бурной жизнью, а технологии искусственного интеллекта только начинают приоткрывать завесу над его тайнами. И кто знает, какие ещё сюрпризы хранят многокилометровые толщи льда, под которыми Земля продолжает вздыхать и дрожать.

Источники:
Ho, L. M., Sánchez-Roldán, J. L., Hansen, S. E., & Walter, J. I. (2026). Upper-mantle earthquakes beneath East Antarctica. Science, 392(6801), 942–945. https://doi.org/10.1126/science.aea9895; комментарии Лонга Хо (Университет Алабамы) и Ричарда Аллеи (Университет штата Пенсильвания) для Live Science; данные сейсмостанций 2001–2004 и 2012–2015 гг.; изображение: Саманта Хансен и Лонг Хо, Университет Алабамы.