Ледотрясения указывают на движение антарктических ледников

Исследование сейсмичности в пределах ледника Перуника на острове Ливингстон в Антарктиде выявило переменную частоту ледотрясений, возможно, связанную с таянием льда.
 
Более 30 лет исследования ледниковой сейсмичности - частоты нетектонических сейсмических событий во льдах - были сосредоточены на Гренландии, и не без оснований. Гренландские "ледяные землетрясения", как ученые называют подземные толчки в ледниках, все чаще бьют рекорды, вызывая тревогу о последствиях таяния ледников и изменения климата.

На противоположном полюсе Антарктики сейсмичность в значительной степени также обусловлена движением и разрушением льда в толстом слое, покрывающем континент. Как глобальное явление, ледотрясения указывают на большую корреляцию между изменением климата и массой льда, причем ледотрясения могут служить индикаторами общего состояния ледникового льда - больше ледотрясений, больше таяния. В рамках текущего проекта сейсмолог Болгарской академии наук и Софийского университета Гергана Георгиева и ее коллеги изучают сейсмическую активность в антарктическом леднике Перуника, расположенном рядом с болгарской базой Святого Климента Охридского на острове Ливингстон.

Отслеживание антарктических ледяных землетрясений

Антарктида - удивительно сейсмически активный регион, и поведение ледников имеет решающее значение для понимания как базовой топографии, так и климатических влияний на регион.

Рядом с ледником Перуника расположена одна болгарская сейсмическая станция, которая регистрирует сейсмические события во время австралийского лета с 2015 года. С января 2020 года станция будет собирать данные круглый год. Подобные исследования в этом районе никогда не проводились, говорит Георгиева. Благодаря мониторингу этих ледотрясений команда Георгиевой точно определила местоположение более 16 000 событий - непростой подвиг при наличии всего одной станции. Благодаря точному определению эпицентров ледотрясений - точки на поверхности Земли непосредственно над местом возникновения сейсмического события - ученые могут лучше понять происхождение этих любопытных землетрясений, их сезонную изменчивость и изменения во времени.
 
Оценка эпицентров и кластеров

Георгиева и ее команда разработали код локализации, который вычислял и наносил на карту эпицентр событий, длившихся от одной до трех секунд. В этом коде сложный алгоритм определял направление первой входящей сейсмической волны в трех измерениях (север/юг, восток/запад и вертикаль). Затем, вычислив разницу между первой и второй входящими сейсмическими волнами, порожденными событием, код мог точно определить местонахождение эпицентра. Для проверки этого процесса Георгиева вычислила эпицентр нескольких землетрясений, зафиксированных как болгарской сейсмической станцией, так и испанской исследовательской группой в этом районе - местоположения совпали.

Благодаря этому процессу локализации группа получила надежные данные, с помощью которых можно было изучить частоту и распределение ледотрясений. "Мы проследили события, произошедшие в леднике, а затем заметили три кластера эпицентров в разных частях ледника, - говорит Георгиева. Два из этих скоплений ледотрясений соответствовали участкам ледника, известным высокой скоростью ледникового потока, а третье скопление располагалось вблизи дока Джонсона, еще одной конечной точки ледника в этом регионе.

Больше времени, больше событий

Сейсмичность также возросла за время проведения исследования. "У нас пока недостаточно данных, чтобы понять, как меняется активность по сезонам, - говорит Георгиева, - поэтому это будет важным следующим шагом", который стал возможен благодаря круглогодичной установке станции. Помимо отслеживания изменений в сезонной активности, Георгиева и ее команда будут сравнивать сейсмические данные с долгосрочной метеорологической информацией, чтобы изучить связь между сейсмичностью и погодой, которую они надеются в конечном итоге связать с климатом. 

"Каждая сейсмическая станция и каждый сезон сбора данных позволит нам лучше понять изменения в регионе", - сказала Георгиева, - "и даст нам возможность узнать об этом леднике и других в этом районе в различных масштабах времени".