ИИ заглянул под Йеллоустоун: супервулкан оказался в 10 раз активнее

Йеллоустоун, первый национальный парк США и место действия популярного сериала, известен не только своими гейзерами и дикой природой. Глубоко под его живописными ландшафтами скрывается одна из самых сейсмически активных вулканических систем на планете.

Новое исследование, опубликованное в авторитетном журнале Science Advances, позволило по-новому взглянуть на эту скрытую активность. Команда ученых из канадского Western University, колумбийского Universidad Industrial de Santander и Геологической службы США применила технологию машинного обучения для повторного анализа сейсмических данных, собранных в районе Йеллоустонской кальдеры за последние 15 лет.

Результаты оказались ошеломляющими. Искусственный интеллект сумел обнаружить и классифицировать почти в десять раз больше землетрясений, чем было зафиксировано ранее традиционными методами. Благодаря этому исторический каталог сейсмических событий с 2008 по 2022 год пополнился десятками тысяч записей, доведя их общее число до 86 276. Это дает беспрецедентно детальную картину жизни супервулкана.

Ключевым открытием стало то, что более половины всех зафиксированных толчков являются частью так называемых «роев землетрясений» — серий небольших, взаимосвязанных толчков, которые происходят на ограниченной территории в течение короткого времени. Это явление отличается от афтершоков, которые следуют за одним сильным землетрясением.

Исследователи полагают, что эти рои вызваны взаимодействием подземных вод и внезапных выбросов флюидов с геологически «незрелыми» и шероховатыми линиями разломов. Для описания этой неровности ученые использовали фрактальные модели — математические объекты, которые демонстрируют самоподобие в разных масштабах, подобно узорам снежинок или очертаниям береговых линий.

«Понимание закономерностей сейсмической активности, таких как рои землетрясений, позволяет нам повысить меры безопасности, лучше информировать общественность о потенциальных рисках и даже направлять развитие геотермальной энергетики вдали от опасных зон», — отмечает профессор Бинг Ли, один из авторов исследования. Хотя каждый вулкан уникален, ученые надеются, что полученные знания можно будет применить и в других вулканических регионах мира.

Применение машинного обучения открывает новую эру в сейсмологии. Раньше для обнаружения землетрясений требовался ручной труд экспертов — процесс долгий, дорогой и не всегда точный. Теперь же технологии позволяют анализировать огромные архивы данных, которые было невозможно обработать вручную, и раскрывать тайны, скрытые глубоко в недрах Земли.