اكتشف العلماء أن “سرباً” من عدة آلاف من الزلازل بالقرب من جزيرة سانتوريني اليونانية في وقت سابق من هذا العام نجم عن ضخ الصخور المنصهرة عبر قناة تحت الأرض لمدة ثلاثة أشهر.
واستخدموا الفيزياء والذكاء الاصطناعي لتحديد السبب الدقيق وراء حدوث أكثر من 25 ألف زلزال، والتي انتقلت لمسافة حوالي 20 كيلومترًا (12 ميلًا) أفقيًا عبر القشرة الأرضية.
واستخدموا كل اهتزاز كمستشعر افتراضي، ثم استخدموا الذكاء الاصطناعي لتحليل الأنماط المرتبطة بها.
وقال أحد الباحثين الرئيسيين، الدكتور ستيفن هيكس من جامعة كاليفورنيا، إن الجمع بين الفيزياء والتعلم الآلي بهذه الطريقة يمكن أن يساعد في التنبؤ بالانفجارات البركانية.
وفي يناير/كانون الثاني 2025، بدأ النشاط الزلزالي يحدث تحت جزر سانتوريني وأمورجوس وأنافي اليونانية. شهدت الجزر عشرات الآلاف من الزلازل، والتي تجاوزت قوة العديد منها 5.0 درجة ويمكن الشعور بها
فر العديد من السياح، وخشي السكان المحليون من احتمال ثوران بركان قريب تحت الماء، كولومبو، أو أنه كان نذيرًا زلزاليًا لزلزال أكبر، مثل الزلزال المدمر الذي بلغت قوته 7.7 درجة والذي ضرب المنطقة نفسها في عام 1956.
وقام العلماء، الذين نشروا نتائجهم في مجلة ساينس، بإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للأرض حول سانتوريني. ثم يقومون بتخطيط الأنماط المتطورة للنشاط الزلزالي والحركة والضغط داخل القشرة لكل هزة. والنتيجة هي نموذج مفصل لما أدى بالضبط إلى هذا السرب الزلزالي الذي استمر لمدة شهر.
ووجد الفريق أن هذا الحدث كان مدفوعًا بالحركة الأفقية للصهارة – من تحت براكين سانتوريني وكولومبو – عبر قناة طولها 30 كيلومترًا تقع على بعد أكثر من 10 كيلومترات تحت مستوى سطح البحر.
وقد قدر الباحثون أن حجم الصهارة المتسربة عبر القشرة يمكن أن يملأ 200 ألف حوض سباحة أولمبي. وتخترق “اختراقات الصهارة”، كما تُعرف، طبقات الصخور، مسببة آلاف الهزات.
وأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة، أنتوني لوماكس، عالم الجيوفيزياء البحثي الذي يطور برامج علمية لتحليل نشاط الزلازل: “تتصرف الاهتزازات كما لو أن لدينا أدوات في أعماق الأرض وتخبرنا بشيء ما.
“(عندما قمنا بتحليل) النمط الذي تخلقه هذه الزلازل في نموذجنا ثلاثي الأبعاد للأرض، فهو يتطابق بشكل جيد جدًا مع ما نتوقعه من الصهارة للتحرك أفقيًا.”
في الوقت الحالي، يقول الباحثون، يبدو أن الأمر قد انتهى.
وأوضح الدكتور هيكس أن “الصهارة تظل عميقة جدًا في القشرة الأرضية، على عمق يزيد عن 8 كيلومترات”. “نحن نعلم أن الصهارة يمكن أن ترتفع إلى السطح وتثور في غضون ساعات قليلة، ولكن بما أن النشاط قد انتهى الآن، يمكننا أن نكون على يقين تقريبًا من أن الصهارة قد انحصرت في النهاية في أعماق القشرة الأرضية وبردت”.
ومع ذلك، يمكن أن تدخل البراكين فترات من عدم الاستقرار المزمن وعدم القدرة على التنبؤ والتي يمكن أن تستمر لسنوات عديدة. وقد أثبت النشاط البركاني الأخير في جنوب غرب أيسلندا ذلك.
ويقول هؤلاء الباحثون إن استخدام الذكاء الاصطناعي، جنبًا إلى جنب مع الفيزياء الأساسية لكيفية تحرك القشرة الأرضية واستجابتها للضغوط، يمكن أن يغير القدرة على مراقبة النشاط البركاني وفهمه وحتى التنبؤ به. يمكن أن يساعد في الحفاظ على سلامة الأشخاص في الأجزاء النشطة زلزاليًا من العالم.
وأوضح الدكتور هيكس: «في نهاية المطاف، يمكن استخدامه كأداة تشخيصية». كلما رأينا مجموعة من الزلازل، “هذه هي البيانات التي يمكن استخدامها للعثور على السبب الأكثر احتمالا”.
