Tekoäly paljastaa piilotettuja siirrosliikkeitä San Andreasin siirroksella

Jatkuvaan porareikien venymämittaustietoon koulutettu syväoppimisalgoritmi on paljastanut kymmeniä aiemmin havaitsemattomia hitaan liukuman tapahtumia Kalifornian San Andreasin siirroksen Parkfieldin osan alla, kertoo Nature Communications -lehdessä julkaistu tutkimus. Tutkimus osoittaa, että näitä hiljaisia siirrosliikkeitä seuraa järjestelmällisesti lisääntynyt matalataajuinen maanjäristysaktiivisuus, mikä tarjoaa uutta tietoa siitä, miten jännitys vapautuu yhdessä maailman tarkimmin seuratuista siirrosjärjestelmistä.nature+1

Näkymättömän havaitseminen

Tutkimus, jota johti Zahra Zali GFZ German Research Centre for Geosciences -keskuksesta yhdessä kirjoittajien Patricia Martínez-Garzónin, David Mencinin ja Gregory C. Berozan kanssa, sovelsi syväoppimista suoraan korkean herkkyyden venymämittaushavaintoihin tunnistaakseen lyhytkestoisia hitaan liukuman tapahtumia, jotka perinteiset havaintomenetelmät olivat ohittaneet. Toisin kuin tavalliset maanjäristykset, hitaan liukuman tapahtumat vapauttavat energiaa vähitellen tuntien, eivät sekuntien aikana, mikä tekee niistä näkymättömiä tavanomaiselle seismiselle seurannalle.linkedin+2

Tutkijat loivat eräänlaisen automatisoidun luettelon näistä tapahtumista Parkfieldissä – San Andreasin siirroksen osassa, joka on pitkään toiminut maanjäristystieteen luonnollisena laboratoriona. Heidän algoritminsa oppi malleja raa'asta venymätiedosta ilman ennalta määritettyjä malleja, mikä mahdollisti kohinan seassa olevien hienovaraisten muodonmuutossignaalien poimimisen.gfzpublic.gfz+1

Yhteys matalataajuisiin maanjäristyksiin

Silmiinpistävin havainto on hitaan liukuman ja matalataajuisen seismisyyden välinen ajallinen suhde. Ryhmä havaitsi, että havaittuja hitaan liukuman tapahtumia seuraa johdonmukaisesti matalataajuisten maanjäristysten lisääntyminen – pieniä, syviä tärinän kaltaisia signaaleja, joita esiintyy siirroksen siirtymävyöhykkeellä. Tämä yhteys viittaa siihen, että hidas liukuma saattaa kuormittaa siirroksen viereisiä kohtia, mikä laukaisee matalataajuisen aktiivisuuden ja viittaa dynaamisempaan vuorovaikutukseen siirrosliikkeen eri muotojen välillä kuin aiemmin on ymmärretty.nature+1

Seurauksia siirrosten seurannalle

Tutkimus tulee ajankohtana, jolloin Kalifornian seismisiin vaaroihin kiinnitetään erityistä huomiota. Kesäkuussa julkaistussa erillisessä tutkimuksessa todettiin, että San Andreasin ja San Jacinton siirrosten jännitys on saavuttanut korkeimman tasonsa tuhanteen vuoteen. Vaikka hitaan liukuman tapahtumat lievittävät jännitystä sen kerryttämisen sijaan, niiden mallien ymmärtäminen voisi parantaa malleja siitä, miten jännitys kertyy ja purkautuu siirrosta pitkin.cnn+1

Tutkimus korostaa tekoälyn kasvavaa roolia geofysiikassa, jossa koneoppimistyökalut pystyvät yhä paremmin poimimaan tietoa aineistoista, jotka ovat liian suuria ja monimutkaisia ihmisanalyytikoiden manuaalisesti käsiteltäviksi. Kuten tutkimuksessa käytettyä porareikien venymämittausverkostoa operoiva EarthScope totesi, tällaiset instrumentit tarjoavat tarvittavan herkkyyden näiden "hiljaisten" liikkeiden havaitsemiseen, kun ne yhdistetään nykyaikaisiin laskennallisiin tekniikoihin.linkedin+1