Штучний інтелект створив карту понад 54 000 землетрусів у італійських Кампі-Флегрей із 2022 року, виявивши чітке кільцеподібне розломлення, яке весь цей час буквально ховалося на видноті.
Кальдера розташована на захід від Неаполя та простягається приблизно на 7 миль, а житлові квартали збудовані як на її дні, так і на краях. Дослідження очолював Сін Тан, докторант зі Стенфордського університету, який спеціалізується на застосуванні машинного навчання для сейсмічного моніторингу.
Кільцевий розлом у Кампі-Флегрей
Кільцевий розлом — це кругова тріщина, що окреслює обвалену кальдеру вулкана й може спрямовувати напругу та визначати розташування землетрусів. Як пояснює USGS, кільцеві тріщини формують кальдери та впливають на їхню подальшу активність.
У Кампі-Флегрей нова карта показує чіткий тонкий кільцевий контур, що збігається з зоною підняття ґрунту та тягнеться навіть у прибережну акваторію. Цей малюнок дозволяє по-новому поглянути на будову вулканічної системи й пов’язати недавнє тремтіння ґрунту із цією структурою.
«Наші італійські колеги були здивовані, побачивши кільце настільки виразно», — додав провідний автор дослідження.
Відкриття змінює уявлення про внутрішню будову вулкана, надаючи чіткий контур зон напруги, які раніше були невидимі.
Вивчення Кампі-Флегрей за допомогою ШІ
Традиційно сейсмологи покладаються на фазове визначення — етап, коли фахівці відмічають перші коливання від землетрусів на сейсмограмах. Тепер машини вміють виконувати цю роботу, «навчившись» на мільйонах прикладів і застосовуючи навички до потокових даних.
Таке навчання дало змогу розпізнавати дрібні та перекривані сигнали, які старі методи пропускали. Завдяки збільшеному каталогу подій і точнішим локалізаціям стало можливим визначити, де саме стикуються розломи та де накопичується напруга.
Науковці відзначають, що система тепер здатна давати значно яснішу картину підземної активності. Вони пояснили, що технологія вже перейшла від тестування до реального часу, дозволяючи виявляти найдрібніші зміни та точно фіксувати малі землетруси.
Що рій землетрусів означає для ризиків
Розширений каталог показує два довгих розломи, які сходяться під Позцуолі — містом на півночі кальдери. Ці структури підсилюють занепокоєння щодо м ожливих сильніших поштовхів у мілкій та густонаселеній зоні.Землетрус магнітудою близько 5 цілком можливий. Дослідники нагадують, що ще у 1980-х роках частину міста вже евакуювали через підвищену активність. Вони підкреслюють, що вперше підземні структури, відповідальні за цей ризик, тепер видно чітко.
Аналіз також підкреслює, що активність суворо локалізована у верхній частині земної кори — на глибині до 2,5 миль — і не демонструє ознак руху магми вгору. Це вказує, що наразі ситуацію спричиняють під тиском рідини та розломи, а не магматична ін’єкція.
Моніторинг Кампі-Флегрей
Кампі-Флегрей піднімається і опускається циклічно — явище називається брадисейсмом і викликане змінами тиску під землею. З квітня 2025 року середнє підняття зберігається на рівні приблизно 15 мм на місяць. Таке підняття додає напруги розломам та будівлям. Кільцевий розлом свідчить, що майбутні серії поштовхів можуть слідувати саме по цьому колу.
Італійська служба цивільного захисту підтримує план дій, який розділяє територію на червону та жовту зони за ризиком виверження та попелу. Ці рекомендації визначають маршрути евакуації й пріоритети планування.
Місцевим жителям радять знати свою зону, закріплювати важкі меблі та стежити за оновленнями INGV під час роїв землетрусів.
Що змінює нова карта
Кальдери — це великі вулканічні западини після масштабних вивержень, і вони часто містять багато дрібних розломів. Нова карта об’єднує раніше хаотичні точки землетрусів у чіткі лінії, що дозволяє інженерам оцінити реальний діапазон можливого струшування від кожного розлому.
Ці дані безпосередньо корисні для перевірки будівель і проведення навчань. Кращі прогнози щодо того, де найбільш імовірні поштовхи, допомагають розміщувати укриття, машини швидкої допомоги та забезпечувати проїзди.
Результати також уточнюють наукові питання. Якщо кільцевий розлом активізується одночасно зі зростанням підняття, це зміцнює зв’язок між тиском у верхній частині системи та землетрусами. З часом цей зв’язок можна буде тестувати в реальному часі. Такий самий підхід можна застосувати й до інших активних вулканічних систем, які вже мають сейсмічні мережі.
Уроки кільцевого розлому Кампі-Флегрей
Успіх моделі в Кампі-Флегрей залежить від густоти даних та регулярного перенавчання. Що більше станцій працює і що більше прикладів додають аналітики, то точнішими стають результати.
Тепер влада має чіткішу карту того, де саме «ламається» земля. Це дозволяє швидше ухвалювати рішення під час роїв або сильніших поштовхів. Жодна з цих знахідок не прогнозує точний час виверження, але вони показують шляхи, де зосереджується напруга — саме те, що потрібно громадам, коли земля ніяк не може заспокоїтися. Дослідження опубліковано в журналі Science.