Космологический портал безопасности

Гадание по картам: большое землетрясение в Сибири будет или не будет, вопрос - когда и где...

В интернет-СМИ появились сообщения - ученые предупреждают о землетрясении в 7 баллов в новосибирском Академгородке. Напомним, что 12 мая 2008 года в китайской провинции Сычуань произошло землетрясение силой около 8 баллов - оно стало самым разрушительным за последние десятилетия и унесло жизни более 50 тыс человек только по официальным данным.

Землетрясение магнитудой 7.0 может произойти в новосибирском Академгородке, - сообщили вчера агентства со ссылкой на директора Геофизической службы СО РАН (Новосибирск), доктора геолого-минералогических наук Виктора Селезнева.

В мае газета Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири" опубликовала интервью Виктора Селезнева. В нем ученый рассказывает о специфике наблюдений за сейсмичностью на территории Сибири и много других интересных вещей о конкретных ситуациях, в том числе - в Омской и Новосибирской областях, в Кузбассе, на Алтае и Байкале. Публикуя полный текст этого интервью, все же напомним читателям: в научном мире хорошо известно - точно предсказать землетрясение невозможно.

Прогноз государственного значения

Геофизическая служба СО РАН - научное учреждение, имеющее государственный статус, состоит из шести филиалов, которые ведут наблюдения за сейсмическим состоянием Земли по всей Сибири: от Ханты-Мансийска до Читы, от южной до северной границ России. Это примерно 70 % сейсмоопасной территории Сибири.

Об исследованиях, проводимых Геофизической службой, об их важности для нашей общей безопасности, о проблемах и их решениях рассказывает нашему корреспонденту директор Геофизической службы доктор геолого-минералогических наук Виктор Селезнев.

- Геофизическая служба СО РАН объединила сейсмологические экспедиции, созданные 40 лет назад: Якутскую, Байкальскую, Алтае-Саянскую. Кроме того, в нее вошли вибро-сейсмическая и лазерная экспедиции, позднее были созданы филиалы в Улан-Удэ и научно-исследовательский филиал в Новосибирске.

На территории Сибири установлено более сотни сейсмологических станций - стационарных, временных и передвижных. Летом дополнительно устанавливается еще около тридцати станций в различных районах - для того, чтобы следить за землетрясениями, которые происходят на этой территории. А происходят они по сотне в день, в основном небольшие. Люди их не чувствуют, а приборы фиксируют. Сбор и накопление этой информации - одна из главных задач Геофизической службы, потому что на основании этих данных составляется карта сейсмического районирования.

Только специалисты РАН, опираясь на данные, собранные Геофизической службой, способны создать карту долгосрочного прогноза землетрясений. Такая карта утверждается правительством и является юридическим документом при строительстве и другой хозяйственной деятельности.

Если карта построена верно и на ней указывается, что в данном районе возможно землетрясение в 7 баллов, то такое землетрясение обязательно произойдет. Вопрос только в том - когда, сегодня или через 50 лет? Но если такая сотрясаемость здесь будет, дома и другие сооружения надо строить соответствующей прочности. Ошибка в составлении карты может привести к десяткам тысяч человеческих жертв и многомиллионным убыткам. В то же время, переоценка сейсмоопасности даже на один балл удорожает строительство до 30%. Это очень большие деньги.

- Точность карты от чего зависит?

- Для того, чтобы построить более точную карту, нужно набрать достаточное число данных. Для этого есть два варианта. Можно иметь редкую сеть станций, но наблюдать длительное время, например, 150 лет. Или поставить много станций, как, например, поступили в Калифорнии - там поставили 600 станций и изучили сейсмичность за шесть лет. У нас же и сеть редкая, и наблюдаем мы не так долго, чтобы получить достаточно данных для более точной карты.

- А как фиксировались данные сейсмичности 150 лет назад?

- Записи землетрясений проводили еще древние китайцы. У них были приборы в форме лягушек с шариками во рту, и когда происходило землетрясение, шарик выпадал изо рта. Приборы, которые позволяли записывать сейсмограмму на бумаге, появились в конце ХIХ века. Первые приборы делались еще Голицыным. Станция в Иркутске ведет такие наблюдения больше ста лет.

Все сейсмограммы хранятся у нас - это и есть база данных, по ним можно посмотреть, когда и в каком районе происходило землетрясение. Архивные данные - очень ценные материалы, если они пропадут, надо будет еще сто лет наблюдать за сейсмичностью.

- Как используются эти наблюдения?

- Чтобы сделать карту долгосрочного прогноза, нужно изучить прямую, которая называется график повторяемости. На одной оси откладывается количество, а на другой магнитуда (величина, линейно связанная с количеством выделяемой энергии в джоулях) землетрясений. Землетрясения могут произойти в разное время: мелкие часто, большие редко, но если у нас имеются данные наблюдений за долгое время - получается абсолютно линейный график.

- Сейсмоопасными обычно считаются горные районы, но ведь уже на нашей памяти было два землетрясения в Новосибирске...

- Пока здесь была одна станция наблюдения, мы не фиксировали толчков. Вернее, видели - что-то происходит, но не могли определить координаты и понять их природу - землетрясения это или взрывы. А когда поставили больше станций, то стали замечать, что, например, на территории от Бердска до Академгородка достаточно часто происходят небольшие землетрясения. На линии Новосибирск-Омск тоже сейсмичность оказалась повышена. А если происходят маленькие, то, значит, и более сильное произойдет обязательно. Фиксируя мелкие, мы можем сказать, когда произойдет крупное, и как часто оно будет повторяться - раз в 50, в 100 или в 1000 лет.

- Наблюдение за сейсмическим состоянием осуществляет только Геофизическая служба?

- Нет, есть и другие службы. Сейсмостанции есть у военных, есть на крупных объектах (гидростанции, атомные станции, железная дорога), некоторые институты ставят свои приборы, МЧС. Какой-нибудь местный чиновник может попытаться создать свою сейсмологию, не понимая, что результаты о "дыхании" Земли можно получить только в общей системе...

- А с МЧС вы контактируете?

- Конечно, свою информацию о произошедшем землетрясении мы обязаны передавать в МЧС. Так и делаем: говорим, где нужно усилить наблюдение, где надо поставить дополнительные станции. Они добиваются увеличения финансирования, но часто эти деньги приходят не к нам, а создается дублирующая наши наблюдения структура, куда вкладываются довольно большие деньги. Но решить задачу они смогут только тогда, когда создадут всю ту базу, которая есть в Академии наук, подготовят кадры, которые разбираются в сейсмологии, создадут базу данных, поймут, как устроена Земля и что в ней происходит (т.е. станут сейсмологами!), и когда смогут строить прогнозные карты.

- Зачем же создавать дублирующую организацию, если можно усилить имеющуюся Геофизическую службу?

- На самом деле, в сейсмологии есть несколько задач, и во многих странах есть дублирующие организации: одни финансирует государство, другие - университеты, свои службы имеют атомные и гидроэлектростанции, они следят за сейсмическим состоянием в своих районах. Задача МЧС - ликвидировать последствия чрезвычайных происшествий, поэтому им нужно как можно быстрее узнать, где произошло землетрясение и какой силы. Их не интересуют мелкие землетрясения, им достаточно иметь несколько станций. Но изучать сейсмичность и строить прогнозные карты способны только специалисты институтов РАН.

- Вторжение человека в недра Земли - добыча нефти, угля, другая горнодобывающая деятельность, строительство ГЭС и атомные взрывы - как они влияют на сейсмичность, не провоцируют ли землетрясений?

- Конечно, когда добывают нефть, выкачивая миллионы тонн, и закачивают миллионы тонн воды, поверхность иногда поднимается на метры - происходит изменение напряженного состояния Земли, из-за этого могут происходить техногенные землетрясения. Мы поставили свои станции в Западной Сибири, и хотя еще недолго наблюдаем за тем, что происходит на нефтяных месторождениях, но уже зарегистрировали довольно большое количество техногенных землетрясений. В Кузбассе, например, происходит очень много взрывов, и если посмотреть, сколько энергии выделяется во время землетрясений и при взрывах, то оказывается, что это вполне сопоставимые величины. Взрывы как бы разряжают накапливаемое напряжение Земли, и, может быть, поэтому в Кузбассе уже давно не было сильных землетрясений.

Представьте, если насыпать большой конус песка, а потом немножко тряхнуть его, он осыплется; снова насыпать, опять встряхивать - и он никогда не будет высоким. Примерно то же происходит в Кузбассе. Мы установили также, что меньше стало сильных землетрясений вдоль Байкальской железной дороги, потому что регулярно проходящие поезда создают некую разрядку напряжения. Оказывает влияние на напряженное состояние Земли и создание водохранилищ, изменение поверхностных условий, связанных с обводненностью, с тем, что породы становятся более подвижными и др.

Существует теория о том, что ядерные взрывы тоже могут разряжать напряженность, провоцируя череду мелких землетрясений, предотвращая тем самым крупные. Точно так же, как наши большие вибраторы, которые мы поставили на Байкале, после чего там сразу произошло землетрясение - сработал как бы пусковой механизм, а иначе напряжение накопилось и произошло бы сильное землетрясение.

- Виктор Сергеевич, а где в нашем регионе может в ближайшее время произойти сильное землетрясение?

- В районе Кузбасса может произойти землетрясение магнитудой около 5,5, которое может вызвать сотрясаемость в 7-8 баллов. У нас совместно с МЧС разработана специальная программа, позволяющая посчитать ущерб, нанесенный таким землетрясением: если толчок придется на густонаселенный район, могут погибнуть до 30 тыс человек, ущерб составит до 19% стоимости Кузбасса. Именно такое по силе землетрясение произошло там 100 лет назад. Если оно придется, как на Алтае в 2003 году, на безлюдный район, значит, повезет, и ущерб будет минимальным. Дело в том, что здания и сооружения, построенные в Кузбассе до 1985 года (а все, в основном, и было создано в то время), были рассчитаны на шестибалльное землетрясение. Сейчас карта сейсмического районирования изменилась, но что-либо изменить уже сложно.

- А есть технологии, позволяющие определить прочность конструкций?

- Да, у нас есть технологии, позволяющие сказать, какой дом развалится, а какой не разрушится даже при сильном землетрясении, оценить сейсмостойкость мостов, гидростанций, крупных объектов. И хотя технология новая и прогрессивная, она пользуется спросом, в основном, у частных лиц, собственников зданий и производственных корпусов, которым мы делаем такие обследования и даем рекомендации по укреплению конструкций.

- Вы можете определить и степень прочности панельных "хрущевок" у нас в Академгородке? Вроде бы ходили слухи, что геофизики их обследовали?

- Мы проводили обследования некоторых домов в районе нового строительства в конце ул. Терешковой (жильцы жаловались, что во время работы свайной машины в стенах появлялись трещины). Эти дома оказались очень хорошо укреплены. Обследовали мы и один из институтов, а он оказался, наоборот, не очень прочным. Нами даны рекомендации по его укреплению. Наша технология позволяет изучить здание и сделать выводы без вскрытия конструкций. Мы провели обследование уже сотен домов, зданий, всех сибирских гидроэлектростанций.

- Разработка такой технологии - это побочный продукт вашей деятельности?

- Когда в начале 90-х годов финансирование Геофизической службы практически прекратилось (упало с $7 млн до $200 тыс в год), мы стали думать, как выжить. На сейсмологии денег не заработаешь, никто не будет платить за то, что ты наблюдаешь и что может понадобиться через 40 лет. Эти результаты могут интересовать только государство. И мы начали разрабатывать новые сейсмические технологии, например, исследование зданий на сейсмоустойчивость, сейсморайонирование и изучение приповерхностного слоя для строителей, поиск нефтяных и газовых месторождений, проводя наблюдения на реках и в транзитных зонах, что дешевле и эффективнее, чем на суше. За это платят хорошие деньги.

Благодаря этому мы выстояли, более того, смогли перевооружить сеть сейсмологических станций. Государство нам денег на это не давало, и, если бы мы не смогли сами заработать, у нас до сих пор были бы аналоговые станции, которые рисовали пером на бумаге, и обработка данных велась бы дедовскими методами.
С помощью Института лазерной физики, который является куратором одного из наших филиалов, мы стали разрабатывать для себя цифровую аппаратуру. Это обошлось намного дешевле, чем если бы мы покупали то же самое на Западе, где одна станция стоит $30 тыс, и на перевооружение нам потребовалось бы $3 млрд.

- Вам удалось и кадры сохранить?

- Нам удалось сохранить костяк, а молодежь разбежалась. Сейчас молодежь снова приходит в Геофизическую службу, но на те направления, где можно хорошо заработать, а в сейсмологию, где низкая заработная плата, по-прежнему никто не идет. В Академии наук сейсмологов сейчас очень мало, в Сибири их тоже остались единицы. До перестройки у нас была сильная школа сейсмологов, особенно в Иркутске, был десяток лабораторий, сейчас и двух полноценных не наберется. Сначала исчезла лаборатория в Якутске, количественно уменьшилась в Иркутске, в Новосибирске теперь есть только лаборатория инженерной сейсмологии в Институте нефтегазовой геологии и геофизики. А процесс подготовки специалистов долгий, тем более что в вузах сейсмологов никто не готовит.

- Виктор Сергеевич, а что нужно, чтобы это направление развивалось?

- Для того, чтобы развивалось направление в науке, нужен лидер, академик. Если его нет, никто это направление развивать не будет.

В сейсмологии, чтобы получить результаты, надо много средств потратить на систему наблюдения. Система наблюдений - это научный инструмент, и он не может находиться вне научной организации. Эффективность его работы зависит от очень многих вещей - от наших знаний о строении Земли, от технологий, от тех программ, которые мы используем, от аппаратуры, систем связи и т.д. Для того, чтобы обработать данные, создать базу данных, построить карту сейсмического районирования нужно постоянно проводить научные исследования.

Но со стороны кажется, что ничего особенного делать здесь не надо: ну, сидят люди, наблюдают чего-то, причем служба большая - сто станций, пятьсот человек. Для того, чтобы просто побывать на каждой станции, а они находятся на территории 10 млн квадратных километров, нужен миллион рублей только на бензин! (Японцы, чтобы соединить станции в сеть на своей маленькой территории, потратили $100 млн только на кабель). Это дорогое удовольствие, и многим не совсем ясно, почему за это должна платить Академия наук, это вообще-то "государева" задача.

- И что нужно все-таки для того, чтобы Геофизическая служба заняла подобающее ей положение? Деньги? Чье-то лоббирование?

- Когда не хватает денег, государство решает, чем заниматься, а чем можно пожертвовать. Можно не доказывать какую-то теорему, не создавать сотовый телефон, все равно кто-нибудь в мире это сделает, и мы будем этим пользоваться. А сейсмология относится к такому направлению, от которого нельзя отказаться - это безопасность государства, и хочешь не хочешь, а делать это надо на нашей территории и самим. Чиновнику это сложно, может быть, понять, разъяснить это - задача Академии наук.

Сейсмология всегда развивалась скачками: произошло Ашхабадское землетрясение, погибло множество людей, разрушился город - правительство приняло решение о развитии сейсмологии. Направление развивалось-развивалось, спустя какое-то время интерес пропал. Потом - Ташкентское землетрясение, после которого было создано очень много сейсмологических станций и экспедиций, был дан новый толчок развитию направления. Потом постепенно все стихло. Дальше - землетрясение в Спитаке. Но после него развития не произошло, так как Советский Союз развалился, стало не до сейсмологии. Но когда республики Средней Азии и Кавказа отделились, сейсмологические наблюдения им помогли наладить западные страны - ведь, помимо наблюдения за сейсмичностью, сейсмологические станции позволяют много чего еще изучать на этой территории. Так что в Армении, в Киргизии, в Монголии сейсмологические сети сейчас становятся лучше наших. В общем, я пессимист в этом плане, честно говоря.

Видимо, помочь государственным людям понять проблему и важность сейсмологических наблюдений может только новое сильное землетрясение.