Можно ли научиться прогнозировать землетрясения? Каких тут можно ждать открытий и прорывов?
Какие идеи есть у отечественных учёных, живущих в сейсмоопасном районе – на Сахалине? Об этом рассказывает Леонид Михайлович БОГОМОЛОВ, директор Института морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук, доктор физико-математических наук.
– Леонид Михайлович, давайте вспомним, с чего и когда начинался ваш институт.
– Институт начинался с 1946 года – тогда же, когда была образована Сахалинская область в России. Тогда здесь была экспедиционная база Академии наук Советского союза. Его миссией было обеспечить научные исследования для освоения нового района – Южного Сахалина, освобождённого от японской оккупации, для того чтобы он как можно быстрее вошёл в народнохозяйственный оборот всей нашей большой страны. Вскоре институт из академической базы стал комплексным научно-исследовательским в системе Академии наук СССР. Основными направлениями стали биологическое – в помощь сельскому хозяйству; геологическое – для освоения ресурсов. А чуть позже институт стал заниматься исследованием Мирового океана. Тогда у нас был свой научно-исследовательский флот.
– У вас очень необычное здание. Это «японский след»? (Вход немного напоминает японский храм. – Ред.)
– До 1946 года на этом месте существовало научное учреждение, построенное правительством США и подаренное Японии. Здесь действительно находился японский институт, специализировавшийся прежде всего на сельскохозяйственных вопросах. Эти времена ушли в далёкое прошлое, но в порядке шутки, анекдота про старое говорят, что один из ведущих руководителей того японского института занимался бабочками.
– А сейчас у вас кто-нибудь занимается бабочками?
– Нет. Сейчас, если говорить про исследования в области биологии, прежде всего это экология растений. Но и тогда, в 50‑е–70‑е годы, и сейчас одним из главных было направление исследований океана. Острота этих исследований во второй половине прошлого века была связана со сменой парадигм, основных представлений в области морской геологии. Раньше была распространена парадигма фиксизма: предполагалось, что материки и все геологические структуры не могут заметно перемещаться в горизонтальном направлении. А все геологические преобразования связаны с подъёмом-спуском. Это имело большое значение: например, где прогиб, там дальше пытались искать залежи нефти и газа. Но потом пришла тектоника плит, или представление мобилизма, – то, что сейчас у всех на слуху.
– Это правильное представление, или оно тоже может оказаться ошибочным?
– В то время оно было правильным. В науке модели сменяют друг друга. Теория относительности не делает неправильными законы Ньютона – она уточняет их применимость. Модель тектоники плит стала гораздо более популярной из-за того, что позволила ответить на многие вопросы. Например, один из вопросов – о распределении землетрясений: почему самый сейсмически активный регион на Земле – так называемая «огненная дуга» вокруг Тихого океана?
– Действительно, почему?
– А потому что здесь происходит взаимодействие тектонических плит: когда океанская плита погружается, этот процесс называется «субдукция». Движение этих плит вызывает тектонические напряжения, которые в конечном счёте приводят к быстрым подвижкам больших блоков – то есть к землетрясениям. Морские исследования были направлены на то, чтобы проверить, подтвердить или опровергнуть представления тектоники плит. Но сейчас пройден и этот этап.
– Появились новые модели?
– Появились новые модели, касающиеся глубин Земли, так называемая «глобальная тектоника». А на наши исследования повлияло другое. Ещё до распада СССР было решено передать научный флот во Владивосток, а институту было поручено заняться геодинамикой. В результате в институте сложилось пять основных направлений, и одно из них – наиболее близкое мне – это геодинамика и геофизика, касающиеся всех вопросов о твёрдой земле, начиная от причин возникновения землетрясений и геофизических полей, сопровождающих всю геодинамику, заканчивая особенностями расположения полезных ископаемых. Новая тема в этом направлении – возможные последствия добычи нефти и газа для техногенной сейсмичности, то есть перераспределение землетрясений.
– Удалось ли здесь что-то важное выяснить? Ведь, как я понимаю, с причинами и прогнозом землетрясений существует большая проблема.
– Это хорошая фундаментальная проблема в науке. Имеется несколько гипотез возникновения землетрясений. В том, что их причина связана с подвижками больших блоков, сомневаться не приходится, подобно тому, как никто сейчас не сомневается, что источником грозы или молний являются электрические разряды. Но, действительно, предсказывающую теорию так и не построили. До геофизики я работал классическим физиком: проводил лабораторные исследования в области физики плазмы. Здесь особенно ясно, что физик контролирует условия в исследуемом объекте. Когда у нас объект изучения находится на глубинах когда 20, когда 40 км, наши знания о нём всегда неполные, и уже поэтому модели, объясняющие землетрясения, остаются приблизительными.
– Знаю, что можно сделать долгосрочный прогноз, а вот с краткосрочным как раз проблема.
– Чтобы говорить об этом, нужно сначала согласовывать, что мы считаем долгосрочным и краткосрочным прогнозом. Например, если под долгосрочным прогнозом понимать прогноз на десятилетия, на 25 или 100 лет, тогда этот прогноз существует.
– Это даже не прогноз, а карта сейсмоопасных районов.
– Больше того: карта, сделанная в формате ОСР (общее сейсмическое районирование территории России), имела статус закона, обязательных требований к сейсмостойкому строительству. Конечно, эти границы время от времени пересматриваются. Сейчас действуют ОСР 2015, и есть предложение по его модернизации до ОСР 2016.
– У вас здесь, на Сахалине, сейсмоопасный район. Насколько помогает такая карта?
– Хорошо, что она есть. Были трагические землетрясения, когда, например, посёлок городского Нефтегорск в 1995 году был полностью разрушен, из трёх тысяч жителей погибло две тысячи. В то время район Северного Сахалина не считался настолько опасным по сейсмичности. Восстановление Нефтегорска было признано нецелесообразным – посёлок исчез как географическое название. Так что уточнение карт сейсмического районирования остаётся важнейшей задачей.
Давайте теперь переключимся на проблему прогноза землетрясений. После того как оптимизм конца прошлого века в отношении прогноза землетрясений заметно угас, стала подниматься парадигма о невозможности прогноза, тем более краткосрочного.
– Невозможность в принципе или на данный момент развития науки?
– Это одно и то же. Слишком часто мы сталкиваемся с такой ситуацией: если какой-то научный вопрос не решается в течение жизни поколения, значит, он не настолько актуален или нерешаем в силу каких-то фундаментальных ограничений.
– Он актуален – значит, это невозможно?
– Он актуален, и сейчас я хочу подвести к тому, что уже 20 лет в XXI веке есть феномен предсказуемости землетрясений на Дальнем Востоке – это и Сахалин, и Камчатка. Обобщённо это можно назвать Северо-западной частью Тихоокеанского региона.
– Почему это называют феноменом?
– На фоне скептических представлений, которые в мире возобладали. Больше всего сейсмологов в США. Получить в США грант национального научного фонда (NSF) на исследования по прогнозу стало нереально. Аргумент: сейсмологи говорят одно и то же – и сейчас, и 20 лет назад, и 30 лет назад, а прогноза как не было, так и нет. Поэтому финансировать прогноз пресловутый фонд отказался.
– Это в США, а у нас?
– А у нас пришла мода из Америки: давайте уточнять сейсмические каталоги, какая энергия выделилась при землетрясении, или магнитуда, как говорят сейсмологи. И только самые смелые берутся за прогноз.
– А вы берётесь?
– В нашем институте внесён значительный вклад как раз в то, чтобы во многих случаях прогноз был. В частности вспомним примечательный случай. Второго августа 2007 года произошло Невельское землетрясение. Невельск – это город на побережье Японского моря. Оно было даже не такой большой магнитуды – 6,2. Сравните это с нынешним землетрясением у Камчатки, его магнитуду оценивают как 8,8. Погибло несколько человек, но город был разрушен полностью, поскольку строительство не сейсмостойкое. Работающий в институте сейсмолог Иван Николаевич Тихонов выдал прогноз этого землетрясения сначала среднесрочный, потом краткосрочный. Что важно, прогноз был не задним числом, а заведомо. Мы сейчас говорим о прогнозе как о фундаментальной научной проблеме.
– За сколько времени до землетрясения?
– Прогноз был сделан за полтора года, но пока публикация лежала в журнале, прошло время, и она вышла за несколько месяцев до землетрясения. Но ключевой момент – это второй случай в мировой практике заблаговременного и документированного прогноза сильного землетрясения. Первый был ещё в 1975 году – прогноз Хайченгского землетрясения в Китае.
– То есть это была просто публикация?
– Да. Тревога не объявлялась. Но это компетенция уже не науки, а МЧС. И давайте не забывать про вероятность ложной тревоги, а она всегда есть. И понятна ответственность за ложную тревогу.
– Если бы я была учёным-геофизиком и предсказала землетрясение, которое скоро будет, я бы пошла в администрацию города Невельска и стала говорить во всеуслышание: ребята, у меня всё рассчитано, будет плохо, погибнут люди, примите меры. Почему этого не было сделано?
– Давайте отвечу на этот вопрос тем, какие меры принимают сейчас. Сейчас у нас в институте работает Сахалинский филиал Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмического опасности и риска. Это совещательный орган или площадка, на которой встречаются научные работники и представители МЧС и разрабатывают рекомендации для Комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности населения Сахалинской области. В том числе рекомендации, основанные на среднесрочных прогнозах землетрясений, таким образом отношение к прогнозам уже изменилось. МЧС России и его территориальные управления работают. Они нам говорят, что прогнозы нужны. В том, что не все из них оправдаются, что возможны ошибки – ничего страшного нет, если только прогнозы не слишком частые. Чтобы они могли планировать мероприятия по ликвидации последствий природных катастроф или, возможно, проводить учения.
– В каком смысле? Ошибки не должны быть слишком частыми?
– Ошибки в виде ложных тревог пока неизбежны, а прогнозы должны быть не слишком частыми, в противном случае мы возвращаемся в ситуацию постоянной сейсмической опасности, когда на первый план выходит сейсмическое районирование.
– Но это же зависит не от вас.
– Это зависит от данных, от того, на каких научных аргументах основаны прогнозы. Сейчас наш институт даёт среднесрочный прогноз на период до трёх лет. Вероятность его реализации была не менее 50 процентов. У коллег из Института физики Земли РАН и Единой геофизической службы РАН, которые вырабатывают прогнозы, процент успеха скорее всего выше, но вряд ли намного.
– Либо будет, либо не будет. Как с динозавром – либо встретишь, либо не встретишь.
– Напрасно смеетесь. Я помню, когда учился в Москве в университете, вероятность метеопрогнозов тоже оценивалась чуть выше 50 процентов. И я заметил, как меняется отношение по мере её повышения. Когда вероятность осадков была меньше 50 процентов, на прогноз не обращали внимания, когда стало больше 50 процентов – стали брать зонты, прислушиваться. Конечно, для прогнозов землетрясений хотелось бы лучше, но вместе с тем перейти рубеж 50 процентов – это уже достижение науки. В связи с этим давайте выразим уважение коллегам с Камчатки, которые смогли подготовить прогнозы недавних землетрясений 20 и 30 июля 2025 года. Сейчас обсуждается прогноз последнего, сильнейшего землетрясения с магнитудой 8,8, который оправдался.
– Как вы думаете, будет ли расти точность ваших прогнозов?
– Будет расти. Но для того чтобы эта точность увеличивалась хотя бы до 70–80 процентов, нужно, чтобы сейсмические сети проработали характерный период между сильными землетрясениями, а это от 20 до 40 лет. Гарантии, что сохранится финансирование хотя бы на нынешнем уровне, никакой. Сейчас геофизика, а именно её часть, относящаяся к сейсмологии, оказывается в проигрышном положении по сравнению с разведочной геофизикой, которая даёт выход на освоение месторождений полезных ископаемых. В науке важны какие-то цифры. Если период между землетрясениями большой силы составляет в наших условиях 25–30 лет, нужно тот же период вести непрерывные наблюдения – тогда мы получим достаточную статистику, только тогда сможем повысить точность наших прогнозов. Элемент профессионального опыта, интуиции пока всё-таки присутствует. Я геофизик, но не сейсмолог, значение опыта особенно заметно при взгляде со стороны.
– Каким образом вы пользуетесь интуицией для прогноза землетрясений?
– Слово «опыт» здесь ключевое. Сначала человек видит, анализируя данные по более слабым событиям, что какие-то гипотезы не оправдываются, набирается опыта, потом появляется интуиция. Сейчас в моде тема обучения искусственного интеллекта – его обучают точно так же: создают обучающие выборки, тренируют. Открываются перспективы совершенствования прогнозов при правильном взаимодействии искусственного и естественного интеллекта.
– Говорят, животные реагируют на приближающееся землетрясение – правда ли это? И если да, можно ли это как-то использовать для прогноза?
– В этом что-то есть, но статистика неизвестна. Я могу сослаться на пример Китая: в одном случае, перед землетрясением Хай Ченг 1975 года, змеи якобы выползали из нор. Но это известное землетрясение было предсказано другими, а именно инструментальными методами. Кстати, это первый в мире случай заблаговременного прогноза, с оповещением населения. Но в другом случае, когда землетрясение в Китае произошло зимой, змеи спали.
– Значит, змея – не очень надежный источник информации. А кошки, собаки?
– Есть более надёжные источники информации – это ионосфера Земли. Почему вдруг животные реагируют на это? Потому что есть литосферно-ионосферные связи. Самый простой пример: после сильной вспышки на Солнце на Землю может обрушиваться огромный поток энергии. Воспринимает этот поток ионосфера, возникают сильные магнитные бури. Как это передаётся в землю – вопрос очень сложный, но сейчас много публикаций, и распространённый сценарий, что после таких магнитных бурь в определённых зонах, где уже заранее готовятся землетрясения, они инициируются. А вот на возмущения магнитного поля действительно реагируют животные, поэтому такой сценарий может реализоваться. Но вы видите, сколько здесь случайностей. Нужно, чтобы магнитная буря произошла в тот момент и над тем районом, на котором как раз готовится тектоническое землетрясение. Нужно, чтобы магнитные бури были с резким началом, с большой энергетикой (классом возмущения), чтобы это повлияло на поведение животных. И нужно, чтобы это поведение заметили.
– А вы сами замечали?
– Я замечал поведение других особей. Количество ДТП на дорогах после этих магнитных бурь просто бросается в глаза. Явно нерациональное поведение.
– Это ваше личное наблюдение?
– Да, это без статистики. И ещё информация – у нас в институте работает сотрудник, который решился контролировать своё кровяное давление каждый день. Он это делал под присмотром лечащего врача. Они довели это дело до публикации: да, есть устойчивые корреляции между магнитными возмущениями и этим состоянием[1].
– Давление повышалось во время магнитных бурь?
– Да, временное повышение – во время или после. Но, возвращаясь к сейсмологии: я могу перечислить несколько землетрясений, основным прогнозным признаком для которых были просто сейсмологические данные. Да, есть много признаков, самые различные поля, но наиболее устойчивым методом для таких вероятностных ценных прогнозов остаются сейсмические данные. После эпизода с прогнозом Невельского землетрясения 2007 года сейсмолог Александр Закупин с коллегами предсказали Онорское землетрясение на Сахалине 2016 года. Было ещё несколько «предсказанных» событий – например, событие небольшой магнитуды на юге Сахалина, мы его называем Крильонское землетрясение (полуостров Крильон, южная оконечность Сахалина). На Камчатке в 2016 году наши коллеги предсказали Жупановское землетрясение. Наберётся больше пяти таких событий. И всюду оказывалось, что можно устанавливать признаки этого землетрясения по сейсмологическим данным. Так что заявления в научных и особенно – в научно-популярных источниках о том, что деньги, вложенные в развитие сейсмических сетей, не оправдываются, что это ничего не даёт, – не соответствуют практике. Более полно это аргументировано в свежем тематическом обзоре «Прогноз землетрясений в XXI веке: предыстория и концепции, предвестники и проблемы»[2].
Сказанное, конечно, не означает, что не нужно заниматься другими методами. Мы сейчас в институте пытаемся работать с новыми возможностями, поскольку сейчас уже можно создавать аппаратуру нового поколения, и мы хотим вернуться к вопросу о выявлении в электротеллурическом поле, то есть в естественном электрическом поле Земли, корреляции с землетрясениями. Поставили измерительные станции естественного электрического поля здесь, на территории института. Самый сейсмоактивный район находится у побережья Японского моря – там протянулся Западно-Сахалинский разлом, и там же, вблизи города Невельска, есть посёлок Колхозное, где тоже развёрнуты такие установки нашего института. Работы начались с 2023 года, поэтому пока рано говорить о каких-то результатах.
– Вы говорите, что раньше в Невельском районе, да и вообще на Сахалине, было не сейсмостойкое строительство, поэтому произошли такие масштабные разрушения. А сейчас?
– Сейчас – другое дело. В этом году проводилась конференция «Уроки Нефтегорска», и там были интересные материалы: наряду с соблюдением правил общего и детального сейсмического районирования сейчас появляются инженерные проекты сейсмоизоляции. Если делать фундаменты с применением резины и амортизационных конструкций, можно уберечь здание от воздействия сейсмических волн. При этом получится экономия порядка 20 процентов по сравнению с требованиями сейсмических поясов согласно правилам сейсмостойкого строительства. Это интересное новое направление. Его можно назвать переходом от пассивной защиты к активной. Пассивная защита – когда старались эвакуировать людей и строить дома, а активная – чтобы в момент землетрясения, прихода волны произошла работа амортизирующего фундамента. Это, возможно, и есть будущее в методах противодействия.
– В Южно-Сахалинске сейчас очень активно развивается строительство. Ваше мнение при этом учитывается?
– Несомненно. Все проекты, по которым идёт строительство, учитывают мнение учёных-сейсмологов.
– Вы упомянули об искусственном интеллекте. Он вам помогает в работе?
– Мы только планируем внедрять систему искусственного интеллекта. Прежде всего это нужно для океанологических исследований, где среда сравнительно проще. Уравнения распространения волн в океане написаны, хорошо известны. Но вообще использование искусственного интеллекта входит в планы института. Применительно к проблеме землетрясений дело обстоит сложнее. Один из бывших директоров Института физики Земли, академик Страхов, рассуждал примерно в таком же стиле: давайте создадим большую базу данных по всем вариациям физических полей, по всем признакам, вплоть до поведения животных, будем сравнивать с наблюдениями и получим прогноз землетрясений. Из этого ничего не вышло. И не только потому, что тогда ещё не были подготовлены компьютерные программы с современными нейронными сетями. Сейсмологи говорят, что события в земле, где всё очень сложно, – это как шахматная партия. Начальная стадия, потом миттельшпиль, эндшпиль – и, тем не менее, они не повторяются. Поэтому нет гарантии, что мы, загоняя огромную обучающую выборку, натренировав искусственный интеллект, можем получить хороший результат. Будущее покажет.
– То есть, получается, это как играть с Богом в шахматы – всё равно проиграешь.
– Коль скоро мы упомянули Бога, нужно вспомнить и заключение великого Эйнштейна, что «Бог изощрён, но не злонамерен». Проживая в России, в условиях цивилизации со сложной историей, мы хотим верить, что Бог может это делать, но не станет создавать адские условия для людей, в том числе для науки. Поэтому вслед за Эйнштейном мы считаем, что Бог не злонамерен. А играет Он в кости или ещё во что-то – неизвестно: может, у Него есть свой компьютер с искусственным интеллектом.
– Вы упомянули, что солнечная активность может влиять на последующие сейсмические события. Недавно случилось серьёзное землетрясение неподалёку отсюда, на Камчатке. А я сейчас так припоминаю, что незадолго до этого Земля входила в зону очередного выброса. Возможно ли, что тут есть некая закономерность?
– Коллеги, которые занимались этим вопросом, анализировали много подобных случаев. Уже в этом году было много солнечных вспышек с выбросами частиц и энергии. Некоторые из них благодаря тому, что были не нацелены на Землю, проходили мимо, некоторые давали такой эффект. Можно было отметить, что после этих выбросов и происходили землетрясения – правда, с меньшей силой. Я этого вопроса касался в прошлых своих исследованиях, когда сравнивал воздействие геомагнитных возмущений после солнечных вспышек и воздействие искусственное – мощных геофизических зондирований с применением МГД-генераторов в Средней Азии. Мы увидели, что есть основание и то и другое воздействие ставить на одну доску, когда плотность электротеллурических токов превышает определённую величину. Например, десять в минус пятой степени ампер на метр квадратный. Но это всё равно сравнительно слабый ток. Представление классической физики пока не даёт возможности выстроить причинно-следственные связи одного с другим. А статистика – это только формальная часть. Но статистика показывает: что-то тут есть. И одновременно эта статистика работает в ту сторону, что критика прогноза землетрясений основывалась на концепции самоорганизованной критичности. Приводили образ рассыпающихся куч песка: вот, мол, до поры до времени куча песка стоит, но в любой момент можно добавить песчинку – и она рассыплется, а иногда вызовет рассыпание соседних куч. Другими словами, этот процесс абсолютно случайный. Такой процесс не будет давать корреляции с таким далёким источником, как вспышки на Солнце.
– Какие у Института научные планы в этом направлении?
– Хотелось бы передать наши знания следующему поколению исследователей. У нас так получилось, что институт молодой. Если собрать заседание Учёного совета, там седых, как я, будет очень мало. Так получилось, потому что омоложение коллектива начали на десять лет раньше, чем к этому стало призывать руководство Академии наук, министерства науки и высшего образования. И сейчас молодые научные сотрудники дают основную часть публикаций: из шести лабораторий института четыре возглавляют люди возраста 40‑летнего, а то и меньше. Но мало их просто назначить на должность – нужно, чтобы они приобрели определённый профессиональный опыт, авторитет. Если передать им все наработки в области сейсмологии, думаю, повышение вероятности успеха при оценке сейсмической опасности будет со временем достигнуто. Но также важно то, что сейчас у нас рыночная среда, рынок пришёл и в науку. Условием успешной деятельности в науке стало пресловутое «публикуйся или умри». Институт стал гораздо больше давать публикаций – пусть в российском секторе, тем не менее это публикации белого списка. Планы – укреплять свои позиции в этом направлении. Была дискуссия, возможны ли открытия в геофизике.
– Где была такая дискуссия?
– Как правило, такие разговоры возникают на научных конференциях, чаще в кулуарах. Сейчас у нас в науках о Земле этап накопления новых данных. Отдельные вопросы, конечно, есть. Например, понимание причин и механизмов возникновения магнитного поля Земли, о том, чем определяется периодичность переполюсовки, изменения направления геомагнитного поля на противоположное.
– К какому же выводу вы приходите? Будет прорыв? Накапливаются данные, а дальше что?
– Я бы сейчас проявил осторожность. Пусть мои молодые коллеги примут это за то, что с возрастом задора становится меньше, а больше – осторожности. Поэтому сейчас скажу просто: давайте работать на уточнение наших данных, на их накопление. Это даст свой результат, но вряд ли быстро. Мы не можем бросать научное направление по исследованию природных катастроф только потому, что оно сейчас менее востребовано на рынке и не столь популярно, как, например, генная инженерия или информационные технологии.
Источник: НИР №8, 2026
Беседовала Наталия ЛЕСКОВА
Материал подготовлен в рамках пресс-тура на Сахалин, организованного АНО «Национальные приоритеты» и проектным офисом «Десятилетие науки и технологий»
[1] Kovalev, P.D. Relationship of Geophysical Rhythms with Human Blood Pressure and Heart Rate. Case Study/P.D. Kovalev, D.P. Kovalev//Biofizika. – 2024.– Vol. 69.– No. 2.– P. 377–385.– DOI: 10.31857/S0006302924020215.
[2] Краткая ссылка: Геосистемы переходных зон, 2022, т. 6, № 3, https://doi. org/10.30730/gtrz.2022.6.3.145–164.164–182.