Χαρτογράφηση της μετατόπισης του σεισμού στην Καμτσάτκα
Μια ομάδα δορυφόρων με συμβολομετρικό ραντάρ συνθετικού διαφράγματος επιτρέπει στους γεωλόγους να ανιχνεύουν πόσο και πού μετατοπίζονται οι επιφάνειες της γης λόγω σεισμών.
Η επιφάνεια της Γης μπορεί να φαίνεται σταθερή και αμετάβλητη, αλλά κάθε άλλο παρά στατική είναι. Οι τεκτονικές πλάκες που αποτελούν το άκαμπτο εξωτερικό στρώμα του πλανήτη είναι σαν κομμάτια παζλ που συμπιέζονται και τρίβονται το ένα πάνω στο άλλο- συχνά αργά αλλά μερικές φορές με βίαια, τρομακτικά τραντάγματα που γνωρίζουμε ως σεισμούς .
Μετά από έναν σεισμό, τα σεισμόμετρα είναι από τα πρώτα εργαλεία στα οποία αναζητούν πληροφορίες οι επιστήμονες. Παγκόσμια δίκτυα αυτών των επίγειων αισθητήρων μετρούν τις δονήσεις στον φλοιό της Γης και στον άνω μανδύα και χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό της θέσης του επίκεντρου και της έντασης της δόνησης. Ωστόσο, τα σεισμικά δίκτυα έχουν όρια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν μπορούν να μετρήσουν την έκταση μιας ρήξης με μεγάλη ακρίβεια, ειδικά σε περιοχές όπου τα τοπικά σεισμικά δίκτυα είναι αραιά.
Μια νεότερη τεχνική τηλεπισκόπησης που ονομάζεται συμβολομετρικό συνθετικό ραντάρ διαφράγματος (InSAR) βοηθά στην κάλυψη αυτών των κενών. Τον Αύγουστο του 2025, για παράδειγμα, η τεχνική μέτρησε τη μετατόπιση του εδάφους, μαζί με σημάδια επικείμενης ηφαιστειακής δραστηριότητας, μετά από έναν ισχυρό σεισμό που συγκλόνισε τη χερσόνησο Καμτσάτκα στην ανατολική Ρωσία.
Το InSAR παρέχει μετρήσεις της μετατόπισης του εδάφους μακριά ή προς τον δορυφόρο- σε εκατοντάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα. Η μέθοδος, η οποία αναπτύχθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1980, επιτρέπει στους επιστήμονες να χαρτογραφούν ρήγματα σεισμών με ακρίβεια αδύνατη μόνο από σεισμικά δίκτυα, συγκρίνοντας δύο ή περισσότερες εικόνες SAR που λήφθηκαν πριν και μετά από έναν σεισμό.
Ο παραπάνω χάρτης δείχνει το μέγεθος της μετατόπισης του εδάφους που προκλήθηκε από έναν ισχυρό σεισμό που έπληξε τη χερσόνησο στις 29 Ιουλίου 2025. Οι κόκκινες περιοχές μετακινήθηκαν κυρίως προς τα ανατολικά από το συμβάν μεγέθους 8,8 Ρίχτερ , ένα από τα ισχυρότερα που έχουν καταγραφεί από σύγχρονα σεισμικά όργανα. Οι διακεκομμένες γραμμές επισημαίνουν βασικά ρήγματα και όρια πλακών στην περιοχή. Μικρές λευκές κηλίδες στο νότιο τμήμα της χερσονήσου είναι περιοχές όπου η μετατόπιση δεν μπορούσε να μετρηθεί.
Η Δύναμη του InSAR
Μια απεικόνιση του δορυφόρου NISAR της NASA-ISRO σε τροχιά γύρω από τη Γη, που δείχνει τη μεγάλη κεραία ραντάρ του να εκτείνεται πάνω από το διαστημόπλοιο και τα ηλιακά πάνελ να αναπτύσσονται καθώς συλλέγει δεδομένα.
Με βάση δεδομένα από προηγούμενους σεισμούς, οι επιστήμονες γνώριζαν την τοποθεσία και τη βασική γεωμετρία του μεγάλου ρήγματος, ενός «μεγα-ρήγματος- επώθησης», στα ανατολικά της χερσονήσου, όπου η πυκνότερη πλάκα του Ειρηνικού ολισθαίνει κάτω από την πλάκα Οχότσκ ξεκινώντας από την τάφρο Κουρίλ-Καμτσάτκα . Αλλά η χαρτογράφηση InSAR βοήθησε τους ερευνητές να εντοπίσουν ποια μέρη του ρήγματος μετακινήθηκαν κατά τη διάρκεια του σεισμού και πόσο, εξήγησε ο Έρικ Φίλντινγκ , γεωφυσικός στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) της NASA.
«Παρατηρήστε πόσο μικρή ήταν η μετατόπιση κοντά στο επίκεντρο και πώς οι μεγαλύτερες μετατοπίσεις ήταν στα νοτιοδυτικά, σε απόσταση μεγαλύτερη των 200 χιλιομέτρων, κοντά στο νότιο άκρο της χερσονήσου Καμτσάτκα», είπε. Η τεχνική μέτρησε μια κίνηση προς τα ανατολικά του νοτιότερου τμήματος της χερσονήσου κατά περισσότερο από 1 μέτρο (3 πόδια), καθώς και μια ελαφρά καθοδική κίνηση στην επιφάνεια της γης.
Αυτός ο τύπος πληροφοριών έχει πρακτικές και, σε ορισμένες περιπτώσεις, χρήσεις που σώζουν ζωές. Σε συνδυασμό με σεισμικά δεδομένα και δεδομένα παγκόσμιας πλοήγησης από δορυφόρους, οι επιστήμονες της Γεωλογικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ χρησιμοποιούν δεδομένα InSAR σε μοντέλα που καθορίζουν ακριβώς πού και κατά πόσο ολισθαίνει ένα ρήγμα, πληροφορίες που χρησιμοποιούνται σε μοντέλα πρόβλεψης τσουνάμι . Η χαρτογράφηση της μετατόπισης μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη αμέσως μετά από έναν σεισμό, εντοπίζοντας γρήγορα τις περιοχές που έχουν πληγεί περισσότερο και διευκολύνοντας τους αξιωματούχους έκτακτης ανάγκης να αποφασίσουν πώς να αναπτύξουν περιορισμένους πόρους. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ζημιές στις υποδομές στη χερσόνησο ήταν ελάχιστες παρά την ένταση του σεισμού, επειδή το επίκεντρο ήταν στην ανοιχτή θάλασσα, η μεγαλύτερη ολίσθηση ρήγματος ήταν κοντά στο νότιο άκρο και η χερσόνησος ήταν τόσο αραιοκατοικημένη, δήλωσε ο Fielding.
Η δύναμη του InSAR έγκειται στο ότι συμπληρώνει άλλες παρατηρήσεις για να παρέχει μια πιο λεπτομερή κατανόηση της ρήξης ενός ρήγματος, σημείωσε η Andrea Donnellan , επικεφαλής του Τμήματος Γης, Ατμοσφαιρικών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Purdue και διακεκριμένη επισκέπτρια επιστήμονας στο JPL. «Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μελετηθεί πώς το ρήγμα ολισθαίνει μετά τον σεισμό, τόσο αθόρυβα όσο και μέσω μετασεισμών». Τέτοιες γνώσεις ενημερώνουν για τις μελλοντικές εκτιμήσεις κινδύνου σεισμών και βελτιώνουν την κατανόηση του πώς συμπεριφέρονται τα ρήγματα παγκοσμίως, πρόσθεσε.
Ο χάρτης στο επάνω μέρος της σελίδας βασίζεται σε δεδομένα από την ομάδα Advanced Rapid Imaging and Analysis (ARIA) στο JPL, η οποία αναπτύσσει μετρήσεις παραμόρφωσης τελευταίας τεχνολογίας, μεθόδους ανίχνευσης αλλαγών και φυσικά μοντέλα για χρήση στην επιστήμη και την αντιμετώπιση κινδύνων. Η ομάδα χρησιμοποίησε δεδομένα SAR από τον αισθητήρα PALSAR-2 στον δορυφόρο ALOS-2 (Advanced Land Observing Satellite-2) της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης για ανάλυση InSAR, προκειμένου να μετρήσει πόσο μετακινήθηκε το έδαφος σε σχέση με τον δορυφόρο.
Η τεχνική ανιχνεύει τόσο οριζόντια όσο και κάθετη κίνηση, αν και σε αυτήν την περίπτωση το μεγαλύτερο μέρος της μετατόπισης ήταν οριζόντια. Τα δεδομένα ALOS-2 ελήφθησαν στις 2 Αυγούστου 2025, τέσσερις ημέρες μετά τον σεισμό. Για λόγους σύγκρισης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εικόνα ραντάρ αναφοράς που καταγράφηκε από τον αισθητήρα στις 13 Σεπτεμβρίου 2023.
Ανίχνευση ηφαιστειακής δραστηριότητας
Μια δορυφορική εικόνα ψευδοχρώματος του ηφαιστείου Κρασενίνικοβα διαθέτει μια υπέρυθρη υπογραφή (κόκκινη) που υποδεικνύει μια ροή λάβας στην ανατολική πλευρά του. Πράσινη βλάστηση περιβάλλει το ηφαίστειο. Διάσπαρτα σύννεφα είναι ορατά στην αριστερή πλευρά της εικόνας.
Στις 2 Αυγούστου, το ALOS-2 παρατήρησε επίσης μια αξιοσημείωτη μετατόπιση στο Κρασενίνικοβα, ένα ηφαίστειο στη χερσόνησο που βρισκόταν σε αδράνεια για μεγάλο χρονικό διάστημα και εξερράγη πέντε ημέρες μετά τον σεισμό. Ο δορυφόρος μέτρησε την επιφανειακή μετατόπιση (κόκκινο στο ένθετο στον παραπάνω χάρτη) στην πλευρά του ηφαιστείου, υποδεικνύοντας ότι πιθανότατα υπήρχε ένα ανάχωμα μάγματος που πλησίαζε την επιφάνεια εκείνη την ημέρα, σύμφωνα με τον Φίλντινγκ. «Εάν οι ηφαιστειολόγοι είχαν δει αυτά τα δεδομένα αμέσως μετά την απόκτησή τους, ίσως να είχαν αναγνωρίσει ότι μια έκρηξη ήταν επικείμενη».
Το OLI (Operational Land Imager) στο Landsat 8 κατέγραψε μια εικόνα (παραπάνω) μιας ροής λάβας στην ανατολική πλευρά του ηφαιστείου στις 25 Αυγούστου 2025. Η εικόνα ψευδοχρωμάτων απεικονίζει παρατηρήσεις υπέρυθρου βραχέων κυμάτων, εγγύς υπέρυθρου και ορατού φωτός ( ζώνες 7-5-4 ). Το έντονο κόκκινο υποδεικνύει την υπέρυθρη υπογραφή της λάβας.
Η Τζούντιθ Χάμπαρντ, δομική γεωλόγος και συν-συγγραφέας του Earthquake Insights , συμφώνησε ότι το InSAR είναι πολύτιμο για τους ηφαιστειολόγους. «Το InSAR είναι ένα από τα κύρια εργαλεία που διαθέτουν οι επιστήμονες για να κατανοήσουν την ηφαιστειακή δραστηριότητα», είπε. «Μαζί με άλλους τύπους δεδομένων, όπως οι εκπομπές αερίων και τα σεισμολογικά σήματα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του επιπέδου απειλής ενός ηφαιστείου».
Οι επιστήμονες του ARIA χρησιμοποιούν δεδομένα ραντάρ από τον ALOS-2 και άλλους δορυφόρους εδώ και αρκετά χρόνια, αλλά ο δορυφόρος NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar), που εκτοξεύτηκε τον Ιούλιο του 2025 , αναμένεται να ανοίξει μια νέα, πιο ολοκληρωμένη πηγή δεδομένων InSAR για τη χαρτογράφηση μετατόπισης μετά από σεισμούς. «Με το NISAR, θα έχουμε καλύτερης ποιότητας και πιο συχνούς χάρτες μετατόπισης από σεισμούς, ηφαίστεια, κατολισθήσεις και άλλες διεργασίες που προκαλούν μετατόπιση της επιφάνειας της Γης», δήλωσε ο Fielding.
Για σεισμούς σε περιοχές με πυκνή βλάστηση, όπως ο Βορειοδυτικός Ειρηνικός ή η Ινδονησία, η συχνή κάλυψη του NISAR και το μήκος κύματος του ραντάρ L-band θα παρέχουν χάρτες μετατόπισης που δεν ήταν διαθέσιμοι προηγουμένως από άλλους δορυφόρους, πρόσθεσε. Όταν κυκλοφορήσουν, τα δεδομένα του NISAR αναμένεται να είναι διαθέσιμα εντός μίας έως δύο ημερών μετά την παρατήρηση και ακόμη πιο γρήγορα κατά την αντιμετώπιση μιας καταστροφής. Μια απεικόνιση του NISAR σε τροχιά γύρω από τη Γη φαίνεται παραπάνω.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το Παρατηρητήριο της Γης
Εικόνες του Παρατηρητηρίου της Γης της NASA από τον Wanmei Liang , χρησιμοποιώντας δεδομένα που παρέχονται από την ομάδα ARIA στη NASA/JPL-Caltech. Ο χάρτης μετατόπισης βασίζεται σε δεδομένα Landsat από την Γεωλογική Υπηρεσία των ΗΠΑ και δεδομένα ALOS-2 από την Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA). Εικονογράφηση NISAR ευγενική προσφορά του έργου NISAR . Ιστορία από τον Adam Voiland .
https://earthobservatory.nasa.gov/images/154776/mapping-kamchatka-earthquake-displacement