За допомогою 3D-моделювання і машинного навчання вчені розкрили таємницю невеликих землетрусів, які спостерігалися в Каліфорнії з початку 2016 року до кінця 2019 року - протягом майже чотирьох років.
Винуватцями землетрусів стали вода і рідкий вуглекислий газ: рідини, просочуючись через підземні пласти порід, змінюють баланс тиску вздовж розлому, а також ступінь тертя шарів порід, що призводить до серії незначних поштовхів.
Проведене дослідження може виявитися життєво важливим для розуміння причин землетрусів і для їх передбачення в майбутньому.
"Ми звикли думати про розломи в двох вимірах - як про гігантські тріщини, що йдуть у землю, - говорить геофізик Захарі Росс з Каліфорнійського технологічного інституту. - Ми вчимося дивитися на них у трьох вимірах, щоб отримати уявлення про те, чому відбуваються землетруси ".
Використовуючи нейронні мережі, які імітують роботу людського мозку, Росс і його колеги проаналізували понад 22 000 сейсмічних подій силою від 0,7 до 4,4 балів за 12-бальною шкалою інтенсивності (шкала Ріхтера має 9 балів). Аналіз виявив вузьку лінію розлому, змодельовану в 3D, що простягається приблизно на 8 кілометрів.
Отримана модель передбачає існування підземної водойми, яка спочатку не стикалася з розломом. Згодом вода з нього просочилася в шари ґрунту і досягла розлому, що стало причиною поштовхів.
Дрібні поштовхи складніше передбачати, ніж сильні землетруси, що робить нове дослідження ще більш цікавим. Землетруси можуть тривати дні, тижні, місяці і навіть роки, як у випадку Каліфорнії. Вчені стверджують, що зараз поштовхи слабшають через те, що рідина з підземного резервуара досягла якогось непроникного для неї бар'єру.
Тепер дослідники мають намір застосувати свій тривимірний метод в інших регіонах - вода і рідкий вуглекислий газ можуть бути причиною безлічі землетрусів: «Нові спостереження допоможуть пояснити, чому серії землетрусів починаються, посилюються і закінчуються», - говорить Росс.