Геодезические данные со дна океана о дефиците сдвига вблизи юго‑западного желоба Курил

Почему тихое морское дно имеет значение

Вдоль северного побережья Японии, где одна тектоническая плита погружается под другую, морское дно уже столетиями необычно тихо. Однако это молчание может скрывать медленное накопление напряжения, предвещающее очень сильное землетрясение и цунами. В этом исследовании использованы точные измерения с приборов на дне океана у Хоккайдо, которые показывают: мелкая часть границы плит вблизи юго‑западного желоба Курил не скользит спокойно — она застряла и накапливает деформацию. Этот вывод указывает на возможность будущего разлома, прорывающего желоб, мегасдвигового события по типу землетрясения Тохоку 2011 года, с серьезными последствиями для прибрежных населенных пунктов и планирования цунами.

Наблюдение за плитами с морского дна

Большинство измерений движения коры в Японии получают с наземных спутниковых навигационных приемников. Эти станции произвели революцию в науке о землетрясениях, но они теряют чувствительность к тому, что происходит далеко в открытом море, прямо над границей плит, где рождаются гигантские цунами. Чтобы заполнить этот разрыв, исследователи установили три геодезических морских станции — так называемые станции GNSS‑A — у Немуро в 2019 году. Каждая станция сочетает позиционирование, аналогичное GPS, на поверхности моря с акустическим измерением расстояний до транспондеров на дне, что позволяет команде отслеживать крошечные горизонтальные сдвиги океанической коры в течение нескольких лет, с точностью до нескольких сантиметров в год, несмотря на изменчивость условий воды.

Доказательства того, что граница плит застряла

В период с 2019 по 2024 год все три прибрежные точки смещались по горизонтали почти в том же направлении, что и субдуцирующая Тихоокеанская плита. Две из них, расположенные ближе всего к желобу, двигались со скоростями, сопоставимыми со скоростью самой плиты. Такая картина характерна для сильно заблокированного интерфейса плит: верхняя плита над разрывом тянется вместе с нижней плитой вместо того, чтобы тихо скользить. Сравнивая эти наблюдения с компьютерными моделями деформации земной коры при разных предположениях, исследователи обнаружили, что только модели, в которых мелкая часть границы плит полностью заблокирована вплоть до желоба, могли воспроизвести сильное прибережное смещение, зафиксированное на ключевой станции у желоба.

Скрытая деформация, накапливающаяся столетиями

Исторические отложения цунами вдоль этого побережья показывают, что очень крупные землетрясения многократно происходили в регионе на протяжении тысяч лет, в среднем через несколько сотен лет, но с большой вариабельностью. Последнее крупное событие, в XVII веке, по оценкам имело магнитуду около 8.8 и сопровождалось сдвигом до 25 метров на мелкой части разлома. С тех пор разрывы происходили в основном на более глубоких сегментах и носили средний характер, тогда как мелкий сегмент у желоба оставался сейсмическим разрывом — без регулярных землетрясений и без медленных сдвигов. Используя измеренное смещение морского дна в качестве прокси для скорости накопления дефицита сдвига на разломе, авторы оценивают, что за примерно 400 лет на этом мелком сегменте могло накопиться от 20.5 до 30.0 метров деформации — величина, сопоставимая или даже превосходящая сдвиг, высвобожденный в событии XVII века.

Суперцикл редких, но гигантских землетрясений

Схема у побережья Хоккайдо во многом напоминает наблюдавшуюся вдоль Японского желоба перед землетрясением Тохоку 2011 года: частые умеренные землетрясения на глубине, малая активность у желоба и геологические свидетельства редких, очень крупных событий, разделенных столетиями. Это привело ученых к представлению о «мегасдвиговом суперкластере», в котором длительные интервалы тихого накопления деформации на мелком интерфейсе плит прерываются землетрясениями, прорывающими желоб, порождающими разрушительные цунами. Новые измерения с морского дна предоставляют прямые доказательства того, что мелкий разлом у юго‑западного желоба Курил в настоящее время находится в заблокированном состоянии с высоким уровнем накопленной деформации, что укладывается в картину такого суперкластера и подчеркивает необходимость рассматривать эту зону как значительную сейсмическую и цунами‑угрозу.

Что это значит для будущего риска

Хотя существуют неопределенности — например, как меняется деформация вдоль желоба и насколько равномерно она накапливалась — предельный сценарий исследования заставляет задуматься: если нынешние условия сохраняются с XVII века, регион может приближаться к очередному крупному мегасдвиговому событию. Работа подчеркивает, что для реального понимания таких прибрежных угроз необходимо прямое наблюдение на морском дне, а не только на суше. Расширение долгосрочных геодезических сетей на дне океана и их интеграция с сейсмическими данными и геологическими свидетельствами цунами будут необходимы для уточнения прогнозов и повышения готовности к следующему гигантскому землетрясению и цунами вдоль южного желоба Курил.

Цитирование: Tomita, F., Ohta, Y., Kido, M. et al. Seafloor geodetic evidence of slip deficit near the southwestern Kuril Trench. Commun Earth Environ 7, 274 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03297-2

Ключевые слова: мегасдвиговое землетрясение, дефицит сдвига, желоб Курил, геодезия морского дна, угроза цунами