В недрах швейцарских Альп завершился уникальный научный эксперимент, в ходе которого исследователи искусственно вызвали около 8000 контролируемых землетрясений. Проект под названием FEAR-2 реализовали в специализированной подземной лаборатории BedrettoLab, расположенной в узком вентиляционном тоннеле на глубине полутора километров. Профессор геологии Доменико Джардини из Швейцарской высшей технической школы Цюриха подчеркнул, что ученым впервые удалось в таких масштабах и на такой глубине изучить поведение тектонических разломов в реальном времени, пишет phys.org. Ранее мы рассказывали, как животные предсказывают землетрясения.

Основная цель миссии заключалась в том, чтобы детально проследить за процессами, происходящими в земной коре в момент движения, и научиться предсказывать сейсмические риски, возникающие при вмешательстве человека в подземные структуры.

Технология «машины землетрясений»

В отличие от классических методов наблюдения, когда сейсмологи годами ждут естественной активности вблизи разломов, команда BedrettoLab превратила саму гору в гигантскую испытательную установку. Ученые заранее оснастили выбранный участок скальной породы сотнями датчиков и высокоточных приборов, после чего приступили к активной стимуляции коры. В течение четырех дней в пробуренные скважины закачали около 750 кубометров воды под высоким давлением. Этот процесс позволил снизить трение в разломе и спровоцировать его микродвижение. 

По соображениям безопасности во время активной фазы эксперимента в тоннеле не было людей, а все операции координировались дистанционно из центра управления в Цюрихе. Несмотря на кратковременный сбой в электроснабжении, вызванный сейсмической нагрузкой, эксперимент подтвердил возможность точечного управления тектоническими процессами.

Физика микроземлетрясений

В результате направленного воздействия ученые зафиксировали 8000 сейсмических событий. Хотя они стремились достичь магнитуды 1, самые мощные из вызванных толчков имели магнитуду около -0,14. Несмотря на отрицательные значения по шкале Рихтера, такие колебания вполне ощутимы. По словам исследователей, человек, находящийся в этот момент рядом с разломом, почувствовал бы резкий толчок, способный подбросить его в воздух.

Уникальность работы заключается в том, что активность проявилась не только в основном разломе, но и в перпендикулярных ему ответвлениях, что дало бесценную информацию о взаимодействии различных геологических структур.

Доменико Джардини подчеркнул, что умение вызывать контролируемые землетрясения малого масштаба является ключом к пониманию того, как избежать разрушительных катастроф. История знает немало примеров, когда добыча полезных ископаемых, закачка сточных вод или работа геотермальных станций приводили к мощным техногенным толчкам, как это случилось в Южной Корее в 2017 году. Данные, полученные под Альпами, помогут инженерам по всему миру проводить подземные работы с минимальным риском, выбирая безопасные углы бурения и объемы нагнетаемой жидкости.