Ученые-геологи из Университета Южной Флориды успешно разработали и испытали новый высокотехнологичный мелководный буй, который может обнаруживать небольшие движения и изменения на морском дне Земли, которые часто являются предвестниками смертоносных стихийных бедствий, таких как землетрясения, извержения вулканов и цунами.
Буй, созданный при содействии гранта в размере 822 000 долларов США от Программы океанических технологий и междисциплинарной координации Национального научного фонда, был установлен у Эгмонт-Ки в Мексиканском заливе в прошлом году и собирал данные о трех -мерное движение морского дна. В конечном итоге система сможет обнаруживать небольшие изменения напряжения и деформации земной коры, сказал выдающийся профессор Школы наук о Земле USF Тим Диксон.
Запатентованная геодезическая система морского дна представляет собой закрепленный на якоре лонжеронный буй, увенчанный высокоточной системой глобального позиционирования (GPS). По словам Диксона, ориентация буя измеряется с помощью цифрового компаса, который предоставляет информацию о курсе, тангаже и крене, помогая зафиксировать критическое движение Земли из стороны в сторону, которое может быть диагностикой крупных землетрясений, вызывающих цунами. К нему присоединились в руководстве проектом аспирант USF Geoscience Суруи Се, доцент Рокко Малсервиси, член исследовательского факультета Центра океанических технологий Колледжа морских наук USF Чад Лембке, а также несколько сотрудников USF, занимающихся океаническими технологиями.
Их выводы были недавно опубликованы в Журнале геофизических исследований-Solid Earth.
Хотя в настоящее время существует несколько доступных методов мониторинга морского дна, эта технология обычно лучше всего работает в более глубоких слоях океана, где меньше шумовых помех. Мелкие прибрежные воды (глубина менее нескольких сотен метров) представляют собой более сложную среду, но также важную для многих приложений, включая определенные типы разрушительных землетрясений, говорят исследователи. Они отметили, что процессы накопления и высвобождения деформации в открытом море имеют решающее значение для понимания землетрясений и цунами, вызывающих меганадвиги..
Экспериментальный буй опирается на морское дно с помощью тяжелого бетонного балласта и смог выдержать несколько штормов, включая марш урагана «Майкл» в Мексиканском заливе. Система способна обнаруживать движения размером от одного до двух сантиметров, говорит Диксон, эксперт по стихийным бедствиям и автор книги «Обуздание катастрофы»..
«Эта технология имеет несколько потенциальных применений в морской нефтегазовой промышленности и мониторинге вулканов в некоторых местах, но самое большое из них - это улучшенное прогнозирование землетрясений и цунами в зонах субдукции», - сказал Диксон. «Гигантские землетрясения и цунами на Суматре в 2004 году и в Японии в 2011 году являются примерами событий, которые мы хотели бы лучше понять и спрогнозировать в будущем."
Диксон сказал, что система предназначена для применения в зонах субдукции в Тихоокеанском «Огненном кольце», где процессы накопления и высвобождения деформации в открытом море в настоящее время плохо отслеживаются. Одним из примеров, где группа надеется развернуть новую систему, являются мелководные прибрежные воды подверженной землетрясениям Центральной Америки.
Эгмонт-Ки находится на глубине всего 23 метра. Хотя Флорида не подвержена землетрясениям, воды у Эгмонт-Ки оказались отличным местом для проверки системы. Он испытывает сильные приливные течения, которые проверяли устойчивость буя и систему коррекции ориентации. Следующим этапом испытаний является развертывание аналогичной системы в более глубоких водах Мексиканского залива у западного побережья Флориды.