Несколько исследований, в том числе исследования мощного землетрясения в Кобе, Япония, в 1995 году, показали, что изменения химического состава грунтовых вод могут произойти до землетрясений. Однако исследователям все еще нужно было собрать доказательства, чтобы связать возникновение землетрясений с такими химическими изменениями, прежде чем устанавливать сильную корреляцию между ними.
Группа исследователей из Токийского университета и их сотрудники обнаружили, что при высоком напряжении земной коры уровни изотопа гелия, гелия-4, выделяемого в грунтовые воды, также были высокими на участках вблизи эпицентра Кумамото 2016 г. землетрясение силой 7,3 балла на юго-западе Японии, в результате которого погибло 50 человек и был нанесен серьезный ущерб.Команда использовала погружной насос в глубоких скважинах для получения образцов подземных вод на глубинах от 280 до 1300 метров из семи точек в зонах разломов, окружающих эпицентр, через 11 дней после землетрясения в апреле 2016 года. Они сравнили изменения уровней гелия-4 от химических веществ.
Анализы этих образцов с аналогичными анализами, выполненными в 2010 году.«После тщательного анализа и расчетов мы пришли к выводу, что уровни гелия-4 увеличились в образцах, которые были отобраны вблизи эпицентра из-за газа, выделяемого трещинами горных пород», — говорит ведущий автор Юдзи Сано, профессор Токийского университета.
Институт исследования атмосферы и океана.Кроме того, ученые оценили количество гелия, выделяемого горными породами в ходе лабораторных экспериментов по разрушению горных пород, используя образцы горных пород, которые были собраны в районе землетрясения. Они также рассчитали величину нагрузки, оказываемой на участках сбора проб подземных вод, с использованием спутниковых данных.
В совокупности исследователи обнаружили положительную корреляцию между количеством гелия в грунтовых водах и стрессовым воздействием, при котором содержание гелия было выше в районах вблизи эпицентра, в то время как его концентрации падали дальше от наиболее интенсивной сейсмической активности.«Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы проверить нашу корреляцию в других районах землетрясений», — говорит Сано. «При изучении землетрясений и других природных явлений важно проводить наблюдения на месте, так как этот подход дал нам неоценимую информацию при исследовании землетрясения в Кумамото», — добавляет он.