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Utilizzando l'apprendimento automatico per setacciare dati sismici di un decennio, i ricercatori hanno identificato centinaia di migliaia di microterremoti lungo alcune strutture di faglie precedentemente sconosciute in Oklahoma e Kansas.
I microterremoti appena identificati hanno consentito ai sismologi di mappare e misurare i cluster di terremoti nella regione, che ha sperimentato livelli insoliti di sismicità a causa della produzione non convenzionale di petrolio e gas.
Come riportano in The Seismic Record , i ricercatori hanno scoperto che l'80% dei terremoti di magnitudo 4 e più grandi verificatisi nell'ultimo decennio avrebbero potuto essere previsti in base all'estensione spaziale degli ammassi sismici che includevano il grande terremoto prima che si verificasse.
Hanno anche scoperto che una volta che un ammasso ha raggiunto una scala di lunghezza abbastanza grande da ospitare un terremoto di magnitudo 4 o maggiore, c'era quasi il 5% di possibilità che lo facesse entro un anno dal raggiungimento di quella scala di lunghezza, secondo Yongsoo Park, un Ph. .D. studente alla Stanford University e colleghi.
Le informazioni del cluster potrebbero essere utilizzate da aziende e autorità di regolamentazione per monitorare le operazioni di petrolio e gas in futuro, suggeriscono Park e colleghi.
Con poca sismicità naturale e una mappatura incompleta delle faglie in Oklahoma e Kansas prima dello sviluppo di idrocarburi non convenzionali, i ricercatori hanno cercato nuovi modi per comprendere il rischio sismico della regione.
Park e colleghi avevano utilizzato una tecnica di apprendimento automatico per trovare quasi 90.000 microterremoti sconosciuti in Arkansas in uno studio precedente. "Siamo rimasti colpiti dal risultato, soprattutto perché il catalogo ha rivelato cluster precedentemente sconosciuti", ha affermato Park. "Sapevamo che la maggior parte dei terremoti nell'area dell'Oklahoma-Kansas si verificava su faglie nascoste nel seminterrato, quindi volevamo applicare il flusso di lavoro per rivelare queste faglie".
I ricercatori hanno rianalizzato i dati sismici raccolti da 17 reti sismiche pubblicamente disponibili in Oklahoma e Kansas dal 2010 al 2019. Utilizzando una rete neurale per rilevare i terremoti e i loro tempi di arrivo delle onde P e S, hanno trovato oltre 300.000 terremoti nei dati.
Quando sono stati mappati, i microterremoti aggiuntivi "hanno collegato i punti" tra i terremoti sparsi e i piccoli ammassi formati dai 60 terremoti di magnitudo 4 o più grandi inclusi nello studio. I microterremoti appena rilevati hanno illuminato la sorprendente presenza di molte faglie precedentemente sconosciute, ha affermato Park.
"Tuttavia, la parte più sorprendente è stata che molti dei cluster che si pensava fossero separati in studi precedenti erano in realtà collegati da microterremoti. In altre parole, trovare piccoli terremoti probabilmente non è più un'opzione, ma piuttosto un requisito quando siamo cercando di fare analisi di cluster sui dati dei terremoti", ha affermato.
Park ha affermato che le autorità di regolamentazione potrebbero adattare il consueto protocollo "a semaforo", che gli operatori del settore petrolifero e del gas utilizzano per monitorare e interrompere o rallentare le loro attività per mitigare il rischio sismico, per incorporare la scala di lunghezza di un cluster sismico.
Il protocollo originale del semaforo è guidato dalle magnitudo dei terremoti osservati e controllato dall'evento di magnitudo più grande. La stima delle magnitudo dei terremoti dalla scala delle lunghezze potrebbe rendere questo processo proattivo e controllato da terremoti sia grandi che piccoli, osservano i ricercatori.
"Ma poiché le grandezze sono solo stime, le azioni richieste da intraprendere dovrebbero probabilmente essere diverse", ha spiegato Park. Se una scala di lunghezza del cluster desta preoccupazione, ad esempio, "le autorità di regolamentazione potrebbero chiedere agli operatori di schierare più sismometri attorno al cluster in questione per mappare meglio la faglia nascosta". + Esplora ulteriormente
