Японский архипелаг: ожидание катастрофы. Фатум или гнозис?
29 мая 2025 г.
В СМИ появились сообщения о том, что в Японии скоро может произойти мега-землетрясение. Вероятность этого события оценил д.т.н. В. И. Кафтан, главный научный сотрудник Геофизического центра РАН, по результатам совместных исследований с учеными Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы.
В первой половине 2025 года в средствах массовой информации и научной коммуникации участились дискуссии об ожидаемом катастрофическом мега-землетрясении в Японии. По качественной шкале Рихтера такое землетрясение имеет магнитуду более М9 и происходит со средней частотой 3 раза в столетие. При этом чаще всего упоминается глубоководный желоб Нанкай, удаленный от берега на первые сотни км, имеющий протяженность порядка 900 км. Северное окончание желоба располагается в заливе Сидзуока, примерно в 150 км от Токио. В юго-западном направлении желоб простирается до моря Хьюга-Нада, восточное побережье острова Кюсю.
Дата очередного разрушительного землетрясения – 5 июля 2025 года – была опубликована японской художницей Рё Тацуки (Japanese Baba Vanga) в одной из своих книг с иллюстрациями предсказаний на основе собственных снов. По-видимому, приближение к этой дате стало причиной частых упоминаний предполагаемого события в СМИ, на интернет-сайтах и в социальных сетях. Это создало панические настроения у населения, существенно повлияло на развитие туризма в регионе и приняло характер массовых «вирусных» слухов, нанося немалый экономический ущерб.
Правительство Японии уделяет большое внимание научному прогнозированию и предупреждению сильных землетрясений. Глубоководный тектонический желоб Нанкай при этом является местом высокой опасности. С 685 года нашей эры в зоне желоба Нанкай произошло 12 мега-землетрясений [Bradley & Hubbard, 2024]. Средняя повторяемость событий – порядка 110 лет. Последнее из них (M 8,1–8,4) произошло в 1946 году. С мая 2019 года правительством введена система оповещения о повышении вероятности сильного сейсмического события именно в этом регионе [Fukushima et al., 2023].
В августе 2024 года Японское метеорологическое агентство выпустило предупреждение о том, что вероятность возникновения мега-землетрясения (М 8–9) в области желоба Нанкай существенно повысилась. До этого предупреждения такая вероятность для будущих 30 лет оценивалась величинами 70–80% [Somerville, 2025]. В предупреждении населению и организациям рекомендовалось принять меры предосторожности и подготовиться к разрушительному событию. Рекомендация действовала в течение недели.
Причиной этой тревоги послужило сильное землетрясение Хюга-Нада (8 августа 2024 года, М7,1), произошедшее возле юго-восточного побережья острова Кюсю. Эта область является близкой к юго-восточному окончанию желоба Нанкай. Основанием для повышенной тревоги явилось предположение о возможности триггерного воздействия этого сильного землетрясения на «созревающий» очаг на порядок более мощного события в желобе Нанкай. Подобные явления рассматриваются как деформационные волны сдвига, мигрирующие от одного землетрясения к очагу другого подобно принципу домино, провоцируя разрушение очередного подготовленного сейсмического очага [Kaftan & Melnikov, 2019].
31 марта 2025 года Кабинет министров опубликовал несколько более заниженные прогнозы смертности и катастроф от ожидаемого мега-землетрясения в Нанкайском желобе, чем рассчитанные десять лет назад, тем не менее, цифры остаются ужасающими. Оценки указывают на то, что потенциально разрушительное землетрясение с вероятностью 80% возникновения в течение 30 лет приведет к гибели примерно 298000 человек и разрушению 2,35 миллиона зданий в худшем случае. При этом ожидается гигантское цунами.
Кабинетом министров опубликована карта ожидаемой интенсивности толчков на территории Японии в результате землетрясения в районе желоба Нанкай с М9 (рис. 1).
В российских СМИ также возник интерес к данному катастрофическому событию. В интернет-изданиях проведены опросы исследователей о вероятности ожидаемой катастрофы. В интервью газете Life, опираясь на регулярные обновления официальных прогнозов, главный научный сотрудник Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН д.ф.-м.н. В. Г. Кособоков предположил, что «… в ближайшие полгода или до июля месяца включительно ничего там не должно произойти». По его мнению, землетрясения магнитудой боле М9 в данном регионе невозможны. В обсуждении также принял участие заведующий лабораторией сейсмической опасности Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН д.ф.-м.н. А. Д. Завьялов. Ученые подчеркнули, что наука пока не в силах точно предсказать дату землетрясения и может только оценить его вероятность в тот или иной промежуток времени. По поводу Нанкайского события мировые ученые оценивают примерно 80-процентную, то есть очень высокую вероятность крупного события в течение ближайших 30 лет. Это означает, что оно с одинаковым успехом может произойти завтра, а может случиться и через десятки лет. При этом полной гарантии, что оно будет в течение этих 30 лет, тоже, естественно, нет.
В рамках научного сотрудничества Геофизического центра РАН и Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы проводятся совместные исследования и разработки методов оценки сейсмической опасности по данным наблюдений глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Японский архипелаг в данной работе представляет высокий интерес. На сегодня имеются результаты, позволяющие повысить уверенность предположений о приближении очередного катастрофического события. В своей работе исследователи опираются на представления о том, что подготовка и разрядка неглубоких (коровых) землетрясений являются деформационными процессами. Отслеживание накопления деформаций на земной поверхности достаточно эффективно осуществляется ГНСС-наблюдениями.
Институтом географических съемок (Geographical Survey Institute – GSI) Японии разработана и развивается одна из лучших в мире сетей непрерывных ГНСС-наблюдений GEONET [Sagiya et al., 2000]. Геодезическая лаборатория Невады (Рено, США) представляет в открытом доступе временные ряды координат станций ГНСС мира [Blewitt et al., 2018] и, в частности, Японии, которые были использованы в исследовании.
При решении поставленной задачи одной из наиболее важных характеристик является дефицит (недостаточность) внутренних движений земной коры [Gvishiani et al., 2022]. Эта характеристика показывает наличие «запертых» (наименее подвижных) зон земной поверхности, где с высокой вероятностью накапливаются упругие напряжения, последующая мгновенная разрядка которых является причиной сильных землетрясений.
В исследовании сейсмической опасности юго-западной части Японского архипелага использована сеть непрерывных ГНСС-наблюдений, накопленных за 16 лет, с 2 января 2009 года по 8 февраля 2025 года, количеством 711 наблюдательных станций (рис. 2).
Карта дефицита накопленных внутренних смещений станций ГНСС представлена на рис. 3.
Тёмно-коричневые области интерпретируются как зоны повышенной сейсмической опасности. Как показывает опыт исследований, сильные землетрясения (М>6) происходят в этих областях, а также на их окраинах, где градиенты скалярного поля имеют большие значения, за годы и десятилетия до их возникновения. Главная субширотная темно-коричневая область простирается по Срединной тектонической линии юго-западной группы Японских островов. Область желоба Нанкай при этом не затронута областями дефицита накопленных смещений. Результат показывает, что накопление упругих напряжений происходит на территории главных островов Японского архипелага, примерно там же, где прогнозируются наибольшие сотрясения от мега-землетрясения в области желоба Нанкай (рис. 1). Но для этой территории не характерны мега-землетрясения в силу ее удаления от зоны субдукции.
Подобный характер распределения дефицита внутренних смещений обнаружен на территории острова Тайвань [Kaftan et al., 2025]. После поступления данной публикации в журнал в области дефицита движений произошло новое сильное землетрясение М6,1. Это явилось оценкой прогностических свойств метода.
Рассмотрим ход подготовки предшествующего Японского мега-землетрясения Тохоку 2011 года. Для этого построена синоптическая анимация эволюции дефицита внутренних смещений в районе эпицентра известного катастрофического события.
Рассматривая анимацию, можно видеть, как примерно за три года до мега-землетрясения Тохоку, в области его эпицентра, начинает формироваться зона экстремума дефицита внутренних смещений, которая в итоге разрушается сильным сейсмическим событием и его афтершоками. Подобной картины не наблюдается на рис. 3 в районе желоба Нанкай.
Использование в анализе исключительно наземных данных ГНСС ограничивает возможности избранного подхода из-за расположения потенциально опасной зоны в акватории Тихого океана. Почти два десятилетия тому назад в Японии построена и функционирует донная сеть ГНСС-наблюдений, позволяющая исследовать движения и деформации океанического дна именно в области желоба Нанкай [Fujita et al., 2006]. Сеть используется для изучения недавно открытого явления – тремора и скольжения по плоскости соприкосновения океанической и континентальной плит в зонах субдукции. При этом важным эффектом является дефицит скорости скольжения плит. Этот эффект серьезно изучается, но на настоящее время достоверных признаков повышения сейсмической опасности в желобе Нанкай не обнаружено [Yokota et al., 2016; Li & Chen, 2024].
Полученные результаты дают основания утверждать, что в ближайшие годы в области желоба Нанкай субдукционное мега-землетрясение маловероятно. В тоже время следует обратить внимание на общую зону дефицита внутренних смещений вдоль островной территории и концентрических областей на острове Кюсю (севернее эпицентра землетрясения Хюга-Нада) и в восточной части региона (рис. 3) вблизи цепочки малых островов. В этих областях опасность возникновения сильных сейсмических событий достаточно высока.
Автор: д.т.н. В. И. Кафтан.
Литература
- Blewitt G., Hammond W. C., Kreemer C. Harnessing the GPS data explosion for interdisciplinary science // Eos. 2018. V.99.
- Bradley, K., Hubbard, J. (2024). M7.1 earthquake strikes southern Japan; megaquake advisory issued. Earthquake Insights.
- Fujita M., Ishikawa T., Mochizuki M. et al. GPS/Acoustic seafloor geodetic observation: method of data analysis and its application. Earth Planet Sp 58, 265–275 (2006).
- Gvishiani A. D., Tatarinov V. N., Kaftan V. I., Manevich A. I., Minaev V. A., Ustinov S. A., Shevchuk R. V. 2022. Geodynamic Model of the Northern Part of the Nizhnekansk Massif: Fault Tectonics, Deformations, and Insulation Properties of Rock Displacements. Doklady Earth Sciences, Vol. 507, Part 1, 909–915.
- Li S., Chen L. Revisiting interseismic deformation in Nankai: focusing on slip-deficit accumulation in the ETS zone and comparison with Cascadia. Earth Planets Space 76, 108 (2024).
- Kaftan V. I., Melnikov A. Yu., Dokukin P. A. Evolution of Inner Crustal Displacement Deficit According to the GPS Data in Connection with Seismicity in the Period of 2014–2024 and the Mw=7.4 Hualien Earthquake, Taiwan // Geodynamics & Tectonophysics. 2025. V. 16. No 1. 0812.
- Kaftan V., Melnikov A. (2019) Migration of Earth Surface Deformation as a Large Earthquake Trigger. In: Kocharyan G., Lyakhov A. (eds) Trigger Effects in Geosystems. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham, pp. 71–78.
- Fukushima, Y., Nishikawa, T. & Kano, Y. High probability of successive occurrence of Nankai megathrust earthquakes. Sci Rep 13, 63 (2023).
- Sagiya, T., Miyazaki, S. & Tada, T. Continuous GPS Array and Present-day Crustal Deformation of Japan. Pure and applied geophysics. 157, 2303–2322 (2000).
- Somerville P. The first triggering of a mega-earthquake advisory in Japan. Risk Frontiers, Briefing Note 512 (2025).
- Yokota, Y., Ishikawa, T., Watanabe, Si. et al. Seafloor geodetic constraints on interplate coupling of the Nankai Trough megathrust zone. Nature 534, 374–377 (2016).
Читайте также:
Метки: ГЦ РАН, землетрясения, сейсмология