«Сначала оно было слабым, однако потом началось... Это было очень сильное землетрясение, все падало с полок, а земля ходила ходуном», — вспоминал 5 сентября 2012 года владелец гостиницы в городе Самара Билл Рут. В тот день в Коста-Рике случилось самое мощное за последние полвека землетрясение.
Несмотря на высокую магнитуду (7,6), землетрясение не привело к многочисленным разрушениям: было разрушено несколько домов и школ, однако в результате природной стихии никто не погиб. Все дело в том, что землетрясение ждали.
По словам геофизиков из Технологического института Джорджии, это землетрясение войдет в историю науки как первое, для которого удалось довольно точно предсказать место и силу подземных толчков и тем самым спасти человеческие жизни.
«Это первое место, где мы смогли заранее предсказать протяженность разрыва земной коры вдоль зоны субдукции», — пояснил Эндрю Ньюман, автор работы, опубликованной в журнале Nature Geoscience в конце декабря.
Территория Коста-Рики — одно из немногих мест на Земле, расположенных над так называемой зоной субдукции, где одна литосферная плита Кокос подныривает под другую — Карибскую плиту.
За счет этого процесса на территории Коста-Рики часты землетрясения, толчки с магнитудой выше 7,5 случаются здесь примерно раз в 50 лет: так было в 1853, 1900 и 1950 годах.
Напряжения, накапливающиеся при столкновении двух плит, могут приводить к самым мощным землетрясениям и цунами, подобно тому, что случилось у берегов Японии в 2011 году с магнитудой 9.
Геофизики избрали Коста-Рику как модель для изучения землетрясений благодаря уникальности ее положения: в отличие от большинства других зон субдукции в мире эта зона находится не под водой, а под сушей.
Будучи хорошо осведомленными о сейсмической активности этой территории, ученые давно занялись ее изучением и попытками предсказать следующий удар. Они покрыли опасную территорию плотной сетью GPS-приемников и вычислили, что плита Кокос подползает под свою соседку со скоростью более 8 см в год.
«Историческая картина землетрясений не только позволила нам держать наготове инструменты, но дала костариканцам возможность укрепить свои дома, чтобы они стали более безопасными», — пояснил соавтор работы Марино Протти.
Начав работать еще в 1990-е годы, сейсмологи при помощи приемников GPS сумели определить зону субдукции, по которой проходит контакт двух соприкасающихся плит, и картировать зоны растущего в земной коре механического напряжения.
Всего за несколько месяцев до землетрясения ученые опубликовали статью, в которой предсказали магнитуду будущего землетрясения (7,8) и самое главное — срок.
По их расчетам, оно должно было произойти еще 2000 году плюс-минус двадцать лет, а эпицентр должен был находиться на полуострове Никоя.
«Оно случилось на той территории, которую мы локализовали, и имело почти ту мощность, что мы ожидали», – пояснил Ньюман. По словам ученых, их заблаговременные предсказания позволили властям наладить систему раннего оповещения и даже изменить строительные нормы в сторону более высокой устойчивости жилья.
Сейсмологи уверены, что подобная технология в будущем способна помочь в предсказании катастрофических землетрясений и цунами по всему миру, однако для этого измерения придется проводить на морском дне.
«Никоя — единственное на Земле место, где мы смогли аккуратно изучить место стыка, так как оно находится прямо под поверхностью. Если мы действительно хотим оценить опасность землетрясений для других мест планеты, подобную работу надо смещать в море», — добавил Ньюман.