Strojové učení na Aljašce odhalilo ostrý okraj skryté mikrodesky a 1750 zemětřesení

Tisíce drobných zemětřesení, poprvé detekovaných pomocí strojového učení, odhalily zřetelný, ostrý okraj mikrodesky Yakutat, která se podsouvá pod severoamerickou desku.

Nově vyvinutý systém strojového učení poprvé detekoval tisíce dříve nerozpoznaných malých zemětřesení, která ostře vymezují hranici mikrodesky Yakutat, jak se podsouvá pod severoamerickou desku. Tato mikrodeska je uvězněna ve složité tektonické kolizní zóně, kde je stlačována mezi hlavními deskovými systémy, což zásadně ovlivňuje frekvenci zemětřesení a sopečnou aktivitu v jižní a střední Aljašce. Přesné pochopení této geometrie a interakce desek je klíčové pro předpovídání, jak se v regionu hromadí a uvolňuje napětí. Díky rozlišení této jemné seismické aktivity získávají vědci jasnější představu o tom, jak je deformace rozložena podél jednoho z nejaktivnějších a strukturálně nejsložitějších subdukčních systémů Severní Ameriky.

Tým vědců pod vedením Meghan Millerové z Australské národní univerzity výrazně zpřesnil mapovaný rozsah a hranici desky Yakutat v jižní Aljašce. Pro vytvoření tohoto vysoce detailního obrazu zkombinovali data ze stálých seismických stanic a dočasné sítě rozmístěné v letech 2018 až 2021. Pomocí pracovního postupu strojového učení vytvořili rozšířený katalog zemětřesení, který významně zvýšil počet detekovaných událostí v regionu. Výsledky odhalily dříve neznámý lineární shluk přibližně 1 750 malých zemětřesení, táhnoucí se asi 250 kilometrů od severozápadu k jihovýchodu. Tento souvislý seismický pás vymezuje hranici desky s mnohem větší přesností, než jaké dosáhly dřívější konvenční studie.

Analýzou okolního seismického šumu vědci zjistili, že tato linie zemětřesení označuje okraj mikrodesky Yakutat, která se podsouvá pod severoamerickou desku v mělkém úhlu, a to bez obvyklého oddělujícího plášťového klínu, který je typický pro mnoho subdukčních zón. Tato revidovaná geometrie umisťuje mikrodesku Yakutat přímo pod vrchol zakřivení Aljašského pohoří a spojuje ji se systémem Denali Fault, což je významná kontinentální zlomová síť v jižní a střední Aljašce. Vědci naznačují, že napětí generované kolizí mezi mikrodeskou Yakutat a severoamerickou deskou by se mohlo přenášet přes nadložní kůru až k Denali Fault, což by potenciálně přispělo k zemětřesení o síle 7,9 stupně v Denali v roce 2002. Nově identifikovaná hranice se také shoduje s dřívějším výzkumem založeným na signálech tektonického třesu, které již naznačovaly, že deska Yakutat sahá dále na východ, než se dříve mapovalo. Směs zemětřesení a třesu pravděpodobně odráží rozdíly ve složení hornin podél desky. Západně od ostré hranice naznačuje třes tvárné horniny, které se pomalu posouvají a uvolňují napětí bez zemětřesení. Na hranici definované zemětřesením se hornina jeví křehčí, což umožňuje hromadění napětí a následné prasknutí v malých otřesech.

V budoucnu vědci plánují rozšířit svou analýzu i na období před rokem 2018, aby identifikovali další zemětřesení podél hranice Yakutat a lépe vyřešili strukturu vysoce stlačené tektonické zóny blíže k jižnímu pobřeží Aljašky. Zdůrazňují, že přístup strojového učení byl klíčový pro odhalení dříve neviditelného okraje desky Yakutat.