Йеллоустон содрогнулся 86 000 раз — в 10 раз больше, чем считалось: ИИ раскрыл невидимую сейсмическую активность

Йеллоустон — первый национальный парк США и одно из самых популярных туристических направлений в мире — знаменит своими гейзерами, горячими источниками и фантастическими ландшафтами. Но под его красотой скрывается одна из самых мощных вулканических систем планеты. Огромная Йеллоустонская кальдера занимает территории сразу трёх штатов — Вайоминг, Айдахо и Монтана. Новое исследование, опубликованное 18 июля в журнале Science Advances, показывает: машинное обучение помогло учёным буквально переписать карту сейсмической активности этой зоны.

Что такое кальдера Йеллоустона

Кальдера — это гигантское углубление, образовавшееся после катастрофического извержения и обрушения земной коры над магматическим очагом. В отличие от кратера, кальдера в Йеллоустоне имеет колоссальные размеры и является "шрамом" после прошлых супервулканических извержений. Исторические данные говорят о том, что крупные извержения происходили здесь примерно 2,1 миллиона, 1,3 миллиона и 640 тысяч лет назад. С тех пор супервулкан остаётся активным, но его энергия выражается главным образом в геотермальной активности и землетрясениях.

Машинное обучение как прорыв

Команда профессора Бин Ли из Университета Западного Онтарио применила методы искусственного интеллекта для повторного анализа архивов сейсмических данных за 15 лет (2008-2022). Ранее такие события фиксировались вручную и требовали огромных временных и финансовых затрат. Теперь же алгоритмы позволяют автоматически выделять малые толчки, которые человек мог бы не заметить.

Результат оказался впечатляющим: вместо нескольких тысяч событий исследователи обнаружили около 86 000 землетрясений. Это в десять раз больше, чем значилось в прежних каталогах.

"Теперь у нас есть гораздо более полный каталог землетрясений под Йеллоустоном", — отметил Бин Ли.

Рои землетрясений: сигнал из недр

Более половины зарегистрированных событий оказались роями землетрясений. В отличие от афтершоков, следующих за одним мощным толчком, рои состоят из множества небольших подземных ударов, которые происходят на ограниченной территории и в короткий промежуток времени.

Учёные связывают рои с движением подземных жидкостей — воды, газа или магмы. Для Йеллоустона это особенно важно, ведь именно циркуляция таких жидкостей подпитывает гейзеры, горячие источники и термальные бассейны.

Новые выводы о разломах

Исследование показало, что рои чаще всего происходят вдоль молодых и неровных разломов. Это отличает Йеллоустон от Южной Калифорнии, где землетрясения фиксируются в более зрелых, структурно устойчивых разломах. Для описания их свойств использовался фрактальный анализ, позволяющий понять степень сложности и хаотичности этих структур.

Плюсы и минусы метода

Сравнение регионов

Практическое значение

1. Прогнозирование рисков. Более детальный каталог землетрясений позволит точнее оценивать вероятность будущих событий и снизить риск паники в обществе.
2. Безопасность. Знание закономерностей роя помогает разрабатывать сценарии эвакуации и защиты населения.
3. Энергетика. Понимание движения жидкостей в недрах напрямую связано с развитием геотермальной энергетики. Йеллоустон — один из крупнейших потенциальных источников возобновляемой энергии в США.
4. Фундаментальная наука. Новые данные дают материал для поиска закономерностей, которые могут помочь предсказывать не только вулканическую активность, но и тектонические процессы в целом.

Мифы и правда

• Миф: Йеллоустон вот-вот взорвётся.
  Правда: данные подтверждают активность системы, но вероятность катастрофического извержения в обозримом будущем крайне мала.
• Миф: землетрясения здесь такие же, как в Калифорнии.
  Правда: в Йеллоустоне доминируют рои, связанные с подземными жидкостями.
• Миф: искусственный интеллект заменит сейсмологов.
  Правда: алгоритмы помогают находить события, но их интерпретация остаётся за специалистами.

FAQ

Что такое рой землетрясений?
Это серия небольших толчков, происходящих в одном месте за короткий период времени, часто связанная с движением жидкостей в недрах.

Почему Йеллоустон так интересен учёным?
Потому что он сочетает активность супервулкана, гейзеров и уникальных тектонических процессов.

Можно ли теперь предсказать извержение?
Пока нет, но более полный каталог событий повышает точность прогнозных моделей.

Исторический контекст

• 1872 — основание Йеллоустона как первого национального парка.
• 1959 — землетрясение Хебген-Лейк (магнитуда 7,3) рядом с парком.
• 1980-е — создание сети сейсмических станций в регионе.
• 2000-е — переход на цифровые методы мониторинга.
• 2020-е — внедрение машинного обучения и создание нового каталога.

Ошибка — Последствие — Альтернатива

• Ошибка: считать малые землетрясения незначительными.
• Последствие: упущение важных закономерностей.
• Альтернатива: машинное обучение выявляет десятки тысяч мелких событий, формируя полную картину активности.

А что если…

А что если методики машинного обучения будут применяться ко всем активным вулканам планеты? Тогда человечество сможет создать глобальную базу данных, охватывающую Исландию, Камчатку, Гавайи, Яву и другие регионы. Это сделает прогнозирование более надёжным и поможет развивать безопасную геотермальную энергетику.

Три факта

1. В Йеллоустоне выявлено 86 000 землетрясений за 15 лет, что в 10 раз больше прежних оценок.
2. Более половины из них составляют рои — группы мелких, но связанных толчков.
3. Новая методика даёт шанс глубже понять процессы в недрах и снизить риски для населения.