Поблизу північнокорейського ядерного полігону на горі Мантап невеликі землетруси почали частішати через кілька тижнів після останнього ядерного випробування у 2017 році. Сейсмічна активність не згасла за кілька днів чи тижнів, як це зазвичай відбувається після підземних вибухів, а тривала понад сім років.
Міжнародна команда дослідників виявила 1399 землетрусів у районі полігону в період із 2008-го до травня 2025 року. Результати дослідження свідчать, що серія ядерних вибухів могла змінити напруження в земній корі та поступово активувати геологічні розломи неподалік. Роботу очолили Сінлі Фань із Технологічного університету Ченду в Китаї та Кван Хі Кім із Пусанського національного університету в Південній Кореї. Дослідження опублікували в журналі Science.
Шість ядерних вибухів під однією горою
У період із жовтня 2006-го до вересня 2017 року Північна Корея провела шість підземних ядерних випробувань під горою Мантап на північному сході країни. Останній вибух був найпотужнішим: його енерговиділення оцінюють приблизно у 100–250 кілотонн у тротиловому еквіваленті.
Геологічна служба США зафіксувала цю подію як сейсмічну подію магнітудою 6,3, хоча оцінки різних установ відрізняються. Приблизно через вісім із половиною хвилин після вибуху стався ще один землетрус магнітудою 4,1. Дослідники вважають, що він міг бути спричинений обваленням підземної порожнини, утвореної вибухом.
Супутникові радарні вимірювання також зафіксували значні зміщення поверхні поблизу вершини гори — місцями приблизно до 3,5 метра вбік.
Каталоги землетрусів, які ведуть сейсмологічні установи Південної Кореї, Китаю, США та міжнародні організації, містять записи з 1904 року. До останнього випробування вони не фіксували природних землетрусів у земній корі в радіусі приблизно 50 кілометрів від полігону.
Як науковці знайшли майже 1400 землетрусів
Сейсмічні станції в Китаї та Південній Кореї безперервно реєструють коливання земної поверхні. Деякі з них розташовані за 80–200 кілометрів від полігону. Щоб виявити слабкі землетруси, які не потрапили до звичайних каталогів, команда проаналізувала архівні записи та використала сигнали 90 відомих місцевих землетрусів як шаблони для автоматизованого пошуку.
У результаті дослідники ідентифікували 1399 подій. За їхньою оцінкою, база є повною для землетрусів магнітудою приблизно від 1,3 — тобто події такої сили або потужніші навряд чи масово залишилися непоміченими.
Перший землетрус у проаналізованих записах стався у 2013 році, після третього ядерного випробування. Активність залишалася невисокою, доки 23 вересня 2017 року, приблизно через три тижні після останнього вибуху, не почалася тривала серія поштовхів. До завершення періоду дослідження у травні 2025 року вона не припинилася. Частота землетрусів і їхня сукупна магнітуда з часом зростали.
Два розломи могли активуватися після випробувань
Дослідникам вдалося визначити точне розташування 955 землетрусів. Після 2017 року вони утворили дві приблизно паралельні смуги, спрямовані на північний захід від полігону. Вони проходять на відстані близько 10–30 кілометрів від місць вибухів.
Західна смуга збігається з продовженням розлому, уже нанесеного на геологічні карти. Східна не відповідає жодному відомому розлому, проте лінійне розташування землетрусів може вказувати на наявність прихованої геологічної структури.
Один із сильніших землетрусів, що стався у 2023 році, дослідники вивчили окремо. Характер початкових коливань на віддалених станціях указував на переважно горизонтальне зміщення гірських порід уздовж розлому — типову ознаку звичайного тектонічного землетрусу, а не вибуху.
Чому землетруси почастішали через роки
Зазвичай сейсмічні поштовхи, спричинені підземними ядерними випробуваннями, тривають від кількох днів до кількох тижнів, а потім слабшають. Поблизу гори Мантап спостерігається інша картина: найбільше зростання активності почалося не відразу після вибуху, а через кілька тижнів, а потім тривало роками.
За інтерпретацією авторів, серія вибухів пошкодила та потріскала гірські породи під горою. Згодом зміни напруження могли поширитися на сусідні розломи, які й до цього перебували близько до стану нестійкості. Додаткову роль могла відіграти сама форма гори: її круті схили нерівномірно розподіляють навантаження в породах під поверхнею.
Комп’ютерні моделі дослідників підтримують таке пояснення, але не доводять його остаточно. Доступ до району полігону обмежений, а детальних геологічних даних бракує, тому реальна будова розломів і механізм їхньої активації залишаються частково невідомими.
Чи триватимуть землетруси й надалі?
Дослідники не прогнозують, коли сейсмічна активність припиниться, чи продовжить вона посилюватися. Щоб з’ясувати це, потрібні подальші спостереження.
Водночас відкриття має практичне значення для міжнародного контролю за ядерними випробуваннями. Землетруси, які виникають через роки після вибуху, можуть ускладнювати визначення того, чи має нова сейсмічна подія природне походження, чи пов’язана з діяльністю людини.
Автори наголошують на важливості тривалого моніторингу колишніх ядерних полігонів. Випадок гори Мантап показує, що наслідки підземних вибухів можуть виявлятися значно довше, ніж передбачають звичайні моделі короткочасної сейсмічної активності.