Итальянские ученые обнаружили четкую связь между выходами на поверхность глубинного углекислого газа в Апеннинах и происходящими в этом регионе землетрясениями. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Углекислый газ из атмосферы в результате различных химических и биологических процессов связывается в составе горных пород и минералов, называемых карбонатами. Когда тектонические силы в процессе субдукции увлекают карбонатные породы под землю, они там плавятся, и из расплава выделяется СО2.
Этот газ поднимается наверх и собирается в подземных резервуарах под давлением или растворяется в водоносных горизонтах, а при наличии трещин — достигает поверхности в виде газовых выходов.
Увидеть эти выходы без специальной аппаратуры можно только если СО2 выделяется через родники или подземные источники, вода в которых буквально "кипит" от обилия газовых пузырьков.
Используя данные десятилетних наблюдений, итальянские ученые под руководством Джованни Кьодини из Национального института геофизики и вулканологии в Болонье сопоставили частоту землетрясений в Апеннинах с интенсивностью подъема углекислого газа из глубин Земли.
Ранее уже было известно, что в регионах с высокой сейсмичностью наблюдаются активное выделение углекислого газа по системам разломов, но ни в одном из предыдущих исследований не выяснили, как изменения скорости выброса углекислого газа влияет на сейсмическую активность.
Чтобы исследовать эту взаимосвязь, авторы исследования проанализировали, как менялись за десять лет — с 2009 по 2018 годы, содержания углекислого газа в воде из источников, питаемых двумя крупными водоносными горизонтами недалеко от эпицентра разрушительного землетрясения в Аквиле в 2009 году.
Новый подход, предложенный учеными — оценка выходов глубинного СО2 в грунтовых водах — впервые позволил провести анализ в региональном масштабе. Ученые обнаружили, что в течение всего периода наблюдений сейсмические события, включая крупные землетрясения 2009 и 2016 годов, сопровождались пиковыми выбросами CO2 глубинного происхождения, растворенного в грунтовых водах.
Исследователи подсчитали, что за десятилетний период из родниковой воды в регионе выделилось 1800 килотонн углерода. По их мнению, такого количества газа под давлением достаточно, чтобы спровоцировать сейсмические события, а афтершоки могут быть результатом обратной связи, когда землетрясения первой фазы способствуют раскрытию разломов, по которым к поверхности устремляются новые порции глубинного
газа.
Авторы отмечают, что их выводы дают ключ к разгадке того, как возникают землетрясения в Апеннинах, а численные результаты исследования позволяют точнее оценить бюджет тектонических выбросов углекислого газа в атмосферу и лучше понять механизм глобального углеродного цикла в целом.
Ученые планируют проводить наблюдения за выходами глубинного СО2 в подземных источниках постоянно как одну из форм мониторинга сейсмической активности и предсказания разрушительных землетрясений.
По информации https://ria.ru/20200826/zemletryaseniya-1576270942.html
Обозрение "Terra & Comp".
