Учёные Научно-технологического университета «Сириус» разработали и апробировали мультисенсорную систему анализа геодинамического мониторинга региона. В рамках проекта по созданию сети наблюдений за опасными геодинамическими явлениями уже установлены первые десятки высокоточных станций, а данные начинают поступать в единый аналитический центр. Исследователям удалось получить новые данные об особенностях региональной сейсмичности и медленных движений земной поверхности. Эти результаты вносят вклад в понимание сейсмических процессов и взаимодействия геосфер в сложных природных условиях горно-морских регионов. На практике это позволяет уточнять положение и характеристики геологически опасных районов для повышения безопасности строительства и эксплуатации инфраструктуры, формировать независимую научную основу для мастер-планирования территорий горного и прибрежного кластеров с учетом уникальных природных особенностей региона. Исследования получили поддержку в рамках государственной программы научно-технологического развития федеральной территории «Сириус».
Сочинское Причерноморье — регион с бурно развивающейся инфраструктурой и высокой плотностью населения, который одновременно является зоной повышенной тектонической активности. Землетрясения, оползни и риск цунами здесь не теоретическая угроза, а реальность, с которой недавно столкнулись жители и гости федеральной территории, ощутив серию подземных толчков. Хотя мировая наука пока не научилась точно предсказывать время и силу землетрясений, исследователи Сириуса планируют уточнить районирование наиболее опасных зон за счёт привлечения большого объёма данных детального локального мониторинга.
Проект, стартовавший летом 2024 года, вышел на важный этап практической реализации. Под руководством академика РАН Леопольда Лобковского группа учёных уже развернула локальную сеть из 10 пунктов сейсмического мониторинга и 23 пунктов высокоточной спутниковой геодезии, фиксирующих смещения земной поверхности с точностью до миллиметра. Это позволило значительно уплотнить существующую в регионе наблюдательную сеть и повысить разрешающую способность данных, фиксируя миллиметровые смещения земной поверхности и малейшие колебания коры. Уникальность подхода заключается в комбинировании результатов непосредственных измерений с глобальными и региональными геомеханическими моделями. Такая синергия даёт возможность изучать эволюцию геосреды в очень широком диапазоне — от долей секунды при сейсмических толчках до десятков лет при медленных деформациях склонов.
Использование современного компактного оборудования, работающего в автономном режиме, позволило разместить станции на различных объектах без возведения дополнительных сооружений, а алгоритмы машинной обработки сокращают необходимость постоянного присутствия персонала. Вся информация собирается в создаваемый в Университете «Сириус» единый дата-центр. Здесь происходит автоматизированный сбор, хранение и визуализация результатов.
«Создана мультисенсорная система геодинамического мониторинга, с помощью которой получены новые данные об особенностях региональной сейсмичности и медленных движений земной поверхности. Эти результаты вносят вклад в понимание сейсмических процессов и взаимодействия геосфер в сложных природных условиях горно-морских регионов. Практическая значимость результатов заключается в уточнении районирования геоопасностей для повышения безопасности строительства и эксплуатации инфраструктуры», — рассказывает Артём Крылов, старший научный сотрудник Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Университета «Сириус».
Хотя задача точного прогноза землетрясений всё ещё остаётся одной из сложнейших в мировой науке, новая система позволяет перейти от простой регистрации фактов к оценке вероятностных рисков, чётко выделяя зоны, где вероятность опасных явлений максимальна. Эти данные станут основой для безопасного планирования дальнейшей застройки и эксплуатации туристических, спортивных и научных объектов.
«Система мониторинга уже даёт нам много интересных и полезных данных. Например, нашими датчиками была зарегистрирована серия из трёх землетрясений с магнитудами 4,4–4,5, произошедших в начале марта в акватории Чёрного моря вблизи Сочи. Чувствительность сети позволила качественно записать более сорока очень слабых афтершоков — эти данные позволяют нам детально изучить перераспределение тектонических напряжений в очаговых зонах и возможный триггерный механизм запуска целых серий землетрясений, что характерно для Сочинского региона», — добавил Крылов.
«С помощью нашей системы мониторинга мы не только получаем новый фактический материал, но и отрабатываем некоторые методологические решения, которые позволяют учитывать специфику природных условий горно-морских регионов. Эта методология может помочь в потенциальном развёртывании подобных систем в других морских регионах России, большинство из которых мало изучено вследствие их труднодоступности и суровых природных условий. Это касается, например, обширного Арктического региона. В этом случае особое внимание следует обратить на различия в ходе работ, которые обусловлены особенностями закрепления геодезических марок в грунте и наличием дополнительных смещений, обусловленных динамикой сезонно-талого слоя», — отметил старший научный сотрудник направления «Геоэкология» Международного научного центра в области экологии и вопросов изменения климата Университета «Сириус» Юрий Габсатаров.
Важно отметить, что в масштабном проекте наравне с ведущими специалистами участвуют магистранты и аспиранты Университета, получая уникальный опыт работы с передовыми технологиями геоэкологического мониторинга. Успешная реализация этого пилотного проекта закладывает фундамент для распространения технологии на другие регионы России, включая труднодоступные арктические территории, где обеспечение безопасности инфраструктуры становится критически важной задачей.
Автор: Денис Новиков