Выявлена прямая взаимосвязь сейсмичности земной коры и ледовых процессов

Специалисты Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения РАН провели исследование сейсмоактивности в районе архипелага Северная Земля. Учёные выявили прямую взаимосвязь сейсмичности земной коры и ледовых процессов. Исследователи уверены в необходимости учёта сейсмичности в оценке процессов образования айсбергов.

В период с 2017 по 2022 год специалисты ФИЦКИА УрО РАН проанализировали 46 сейсмических событий, зафиксированных оборудованием Архангельской сейсмической сети, установленным на острове Большевик в месте нахождения полярной станции «Мыс Баранова» (архипелаг Северная Земля). Также были зарегистрированы тысячи импульсных и шумоподобных высокочастотных микроколебаний, связанных с ледниковыми и ледовыми процессами.

Учёные определили пространственное положение эпицентров произошедших локальных сейсмических событий. Землетрясения в Арктике традиционно имеют низкие магнитуды: в районе архипелага Северная Земля в период наблюдений фиксировались события с магнитудами от 0,2 до 4,9. Для точных расчётов движения сейсмических волн использовалось программное обеспечение, разработанное специалистами Единой геофизической службы РАН.

Основная часть зафиксированных сейсмических событий (35) проявилась на острове Октябрьской Революции, меньшая часть (11) — на острове Большевик. Сейсмологи отметили тенденцию: большинство эпицентров фиксировались вблизи ледниковых куполов. Вместе с тем возникла необходимость определения природы сейсмических событий: землетрясения ли это или льдотрясения?

К слову, острова находящегося на границе Карского моря и моря Лаптевых архипелага Северная Земля постепенно теряют ледовый покров. В последние годы российские учёные всё чаще говорят о процессах откалывания  айсбергов от ледников, располагающихся на острове Октябрьской Революции и острове Комсомолец. Этот тренд прослеживается и сейсмологами.

Обработка данных показала, что 13 сейсмических событий на острове Октябрьской Революции являются землетрясениями. Зонально события приурочены к границам Карской плиты, зоне Северо-Таймырской деформации и окраине Баренцево-Карского шельфа. Были зарегистрированы события и на Северном морском пути.

Землетрясения вызвали сотрясения ледниковых куполов.

«Мы увидели чёткую тенденцию: после землетрясений следуют серии событий в ледниках. Это своего рода естественная наведённая сейсмичность:  даже небольшое землетрясение провоцирует целую серию событий на ледниках вроде отколов, способных повлиять на образование айсбергов», — объясняет заведующая лабораторией сейсмологии ФИЦКИА УрО РАН Галина Антоновская.

Исследователи также учитывали множество различных «мелких» импульсов, превышающих фоновый шум, обычно фиксируемый сейсмическим оборудованием. По сути, речь идёт о процессах растрескивания, деформации морского или озёрного льда.

Стоит отметить, что станция на мысе Баранова является единственным источником информации о сейсмичности в районе архипелага Северная Земля, что создает трудности в определении природы регистрируемых сейсмических событий и сильно контрастирует с возможностями зарубежных специалистов. Например, норвежские сейсмологи могут анализировать события на архипелаге Шпицберген с помощью информации, полученной с датчиков десятков станций.

«Но даже по данным единственной станции на Северной Земле мы можем регистрировать события в Карском море, которое прежде считалось асейсмичным. Кроме этого, мы закладываем основу непрерывных сейсмических наблюдений за динамикой ледовых процессов на арктических российских архипелагах, что делается впервые. На мой взгляд, это весомые данные для прогноза ледовой обстановки. По изменениям динамического напряжения в ледовых куполах мы сможем прогнозировать, будут ли образовываться айсберги и где ожидать откол. Но всё это будет возможно только при расширении сети сейсмических наблюдений в Арктике, поэтому необходимо, чтобы государство уделило внимание этой проблеме», — считает Галина Антоновская.

По её словам, в мировой научной практике усиливает позиции криосейсмология — относительно новое междисциплинарное направление в исследованиях льдов. Криосейсмологические данные могут эффективно дополнять результаты дистанционного зондирования Земли и гляциологических наблюдений. Учитывая необходимость развития Севморпути в условиях климатических изменений и нехватки систем наблюдений, эта дисциплина становится сверхактуальной для России, резюмирует учёный.  

Результаты исследования опубликованы в международном журнале Journal of Seismology.

Источник: ФИЦКИА УрО РАН.