Η Τεχνητή Νοημοσύνη αποκαλύπτει 86.000 σεισμούς κάτω από το Yellowstone

Η Τεχνητή Νοημοσύνη αποκαλύπτει 86.000 κρυφούς σεισμούς κάτω από την επιφάνεια του Yellowstone. 

Οι ερευνητές ανιχνεύουν, χαρακτηρίζουν 10 φορές περισσότερους σεισμούς από ό,τι έχει καταγραφεί προηγουμένως.

Κάτω από την εκπληκτική επιφάνεια του Yellowstone βρίσκεται ένας υπερενεργός σεισμικός κόσμος, ο οποίος πλέον κατανοείται καλύτερα χάρη στη μηχανική μάθηση. Οι ερευνητές έχουν αποκαλύψει πάνω από 86.000 σεισμούς - 10 φορές περισσότερους από ό,τι ήταν γνωστό προηγουμένως - αποκαλύπτοντας χαοτικά σμήνη που κινούνται κατά μήκος τραχιών, νεαρών ρηγμάτων. Με αυτές τις νέες γνώσεις, πλησιάζουμε περισσότερο στην αποκωδικοποίηση του ηφαιστειακού παλμού της Γης και στη βελτίωση του τρόπου με τον οποίο προβλέπουμε και διαχειριζόμαστε τους ηφαιστειακούς και γεωθερμικούς κινδύνους.

Το Yellowstone , ένας δημοφιλής τουριστικός προορισμός και ομώνυμος προορισμός μιας εξίσου δημοφιλούς τηλεοπτικής εκπομπής, ήταν το πρώτο εθνικό πάρκο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Και από κάτω του αναβλύζει - μέχρι σήμερα - ένα από τα πιο σεισμικά ενεργά δίκτυα ηφαιστειακής δραστηριότητας της Γης.

Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 18 Ιουλίου στο περιοδικό υψηλού αντίκτυπου Science Advances , ο καθηγητής μηχανικής της Δύσης Μπινγκ Λι και οι συνεργάτες του στο Universidad Industrial de Santander (Βιομηχανικό Πανεπιστήμιο του Σανταντέρ) στην Κολομβία και στο Γεωλογικό Ινστιτούτο των Ηνωμένων Πολιτειών χρησιμοποίησαν μηχανική μάθηση για να επανεξετάσουν ιστορικά δεδομένα σεισμών από την καλντέρα του Yellowstone σε μια περίοδο 15 ετών. Η ομάδα μπόρεσε να ανιχνεύσει και να αποδώσει μεγέθη σε περίπου 10 φορές περισσότερα σεισμικά γεγονότα ή σεισμούς από ό,τι είχε καταγραφεί προηγουμένως.

Μια καλντέρα - όπως αυτή στο Πάρκο Yellowstone που εκτείνεται σε τμήματα του Ουαϊόμινγκ, του Άινταχο και της Μοντάνα - είναι μια μεγάλη κοιλότητα  που σχηματίζεται όταν ένα ηφαίστειο εκρήγνυται και ο μαγματικός θάλαμος από κάτω του αδειάζει, οδηγώντας στην κατάρρευση της γης από πάνω. Αυτό διαφέρει από έναν ηφαιστειακό κρατήρα, ο οποίος σχηματίζεται από εξωτερικές εκρήξεις.

Ο ιστορικός κατάλογος για την καλντέρα του Yellowston περιέχει πλέον 86.276 σεισμούς που καλύπτουν τα έτη 2008 έως 2022, βελτιώνοντας σημαντικά την προηγούμενη κατανόηση των ηφαιστειακών και σεισμικών συστημάτων μέσω καλύτερης συλλογής δεδομένων και συστηματικών αναλύσεων.

Ένα βασικό εύρημα της μελέτης είναι ότι περισσότεροι από τους μισούς σεισμούς που καταγράφηκαν στο Yellowston ήταν μέρος σεισμικών σμηνών - ομάδων μικρών, διασυνδεδεμένων σεισμών που εξαπλώνονται και μετατοπίζονται σε μια σχετικά μικρή περιοχή σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό διαφέρει από έναν μετασεισμό, ο οποίος είναι ένας μικρότερος σεισμός που ακολουθεί έναν μεγαλύτερο κύριο σεισμό στην ίδια γενική περιοχή.

«Ενώ το Yellowstone και άλλα ηφαίστεια έχουν μοναδικά χαρακτηριστικά, η ελπίδα είναι ότι αυτές οι γνώσεις μπορούν να εφαρμοστούν και αλλού», δήλωσε ο Λι, ειδικός σε σεισμούς που προκαλούνται από ρευστά και στη μηχανική των πετρωμάτων. «Κατανοώντας τα πρότυπα σεισμικότητας, όπως τα σμήνη σεισμών, μπορούμε να βελτιώσουμε τα μέτρα ασφαλείας, να ενημερώσουμε καλύτερα το κοινό για τους πιθανούς κινδύνους, ακόμη και να καθοδηγήσουμε την ανάπτυξη της γεωθερμικής ενέργειας μακριά από τον κίνδυνο σε περιοχές με πολλά υποσχόμενη ροή θερμότητας».

Πριν από την εφαρμογή της μηχανικής μάθησης, οι σεισμοί ανιχνεύονταν γενικά μέσω χειροκίνητης επιθεώρησης από εκπαιδευμένους ειδικούς. Αυτή η διαδικασία απαιτεί χρόνο, είναι δαπανηρή και συχνά ανιχνεύει λιγότερα συμβάντα από ό,τι είναι δυνατόν τώρα με τη μηχανική μάθηση. Η μηχανική μάθηση έχει πυροδοτήσει ένα «πυρετό» στην εξόρυξη δεδομένων τα τελευταία χρόνια, καθώς οι σεισμολόγοι επανεξετάζουν τον πλούτο των ιστορικών δεδομένων κυματομορφών που είναι αποθηκευμένα σε κέντρα δεδομένων σε όλο τον κόσμο και μαθαίνουν περισσότερα για τις τρέχουσες και προηγουμένως άγνωστες σεισμικές περιοχές σε όλο τον κόσμο.

«Αν έπρεπε να το κάνουμε με τον παραδοσιακό τρόπο, με κάποιον που θα έκανε χειροκίνητα κλικ σε όλα αυτά τα δεδομένα αναζητώντας σεισμούς, δεν θα μπορούσαμε να το κάνουμε. Δεν είναι επεκτάσιμο», είπε ο Λι.

Η μελέτη δείχνει επίσης ότι σμήνη σεισμών κάτω από την καλντέρα του Yellowstone έχουν συμβεί κατά μήκος σχετικά ανώριμων, τραχύτερων ρηγματολογικών δομών, σε σύγκριση με πιο τυπικές ώριμες ρηγματολογικές δομές που παρατηρούνται σε περιοχές όπως η νότια Καλιφόρνια, ακόμη και αμέσως έξω από την καλντέρα.

Η τραχύτητα μετρήθηκε χαρακτηρίζοντας τους σεισμούς ως φράκταλ, τα οποία είναι γεωμετρικά σχήματα που εμφανίζουν αυτοομοιότητα, που σημαίνει ότι φαίνονται παρόμοια σε διαφορετικές κλίμακες. Φράκταλ μοτίβα, που απεικονίστηκαν για πρώτη φορά από τον Μπενουά Μάντελμπροτ το 1980, παρατηρούνται σε ακτές, νιφάδες χιονιού, μπρόκολα, ακόμη και στη διακλάδωση των αιμοφόρων αγγείων. Τα μοντέλα που βασίζονται σε φράκταλ, που στοχεύουν στην τραχύτητα έναντι της κανονικότητας, ήταν σε θέση να χαρακτηρίσουν αυτά τα σμήνη σεισμών, τα οποία οι ερευνητές πιστεύουν ότι προκλήθηκαν από το μείγμα αργά κινούμενου υπόγειου νερού και ξαφνικών εκρήξεων υγρού.

«Σε μεγάλο βαθμό, δεν υπάρχει συστηματική κατανόηση του πώς ένας σεισμός πυροδοτεί έναν άλλο σε ένα σμήνος. Μπορούμε μόνο έμμεσα να μετρήσουμε τον χώρο και τον χρόνο μεταξύ των γεγονότων», δήλωσε ο Λι. «Αλλά τώρα, έχουμε έναν πολύ πιο ισχυρό κατάλογο σεισμικής δραστηριότητας κάτω από την καλντέρα του Yellowstone και μπορούμε να εφαρμόσουμε στατιστικές μεθόδους που μας βοηθούν να ποσοτικοποιήσουμε και να βρούμε νέα σμήνη που δεν έχουμε ξαναδεί, να τα μελετήσουμε και να δούμε τι μπορούμε να μάθουμε από αυτά».

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα sciencedaily

Πηγή:Πανεπιστήμιο του Δυτικού Οντάριο

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250720034027.htm