Jedną z najczęstszych przyczyn trzęsień ziemi spowodowanych przez człowieka jest eksploatacja elektrowni geotermalnych. Zwykle ich wielkość nie przekracza 2 punktów, ale są wyjątki. Tym samym skala najsilniejszego trzęsienia ziemi w Europie, spowodowanego właśnie działaniem stacji, osiągnęła 3,4. A w Korei Południowej w 2017 roku, kiedy uruchomiono elektrownię geotermalną, wstrząsnęła ona do 5,4!
Technologia działania stacji opiera się na wykorzystaniu dwóch studni: do jednej wpompowuje się zimną wodę, az drugiej wrzątek wypływa ze źródeł podziemnych. Czasami podczas pompowania płynu do studni obserwuje się w pobliżu niewielkie trzęsienia ziemi. Naukowcy odkryli nowe szczegóły i po raz kolejny wyjaśnili przyczyny takich zjawisk.
Eksperci z Columbia University (Nowy Jork) do badania takich trzęsień ziemi zaproponowali wykorzystanie algorytmów uczenia maszynowego (jednej z metod sztucznej inteligencji, w której wykorzystuje się statystykę matematyczną, metody numeryczne, metody optymalizacji, teorię prawdopodobieństwa i techniki pracy z danymi w postaci cyfrowej). Analizowali przez 3 lata (2012-2014) dane sejsmiczne na polu geotermalnym, które znajduje się w pobliżu San Francisco. W terenie są 22 stacje i ponad 350 studni. W tym czasie geofizycy wykryli 46 000 słabych wstrząsów o wielkości od 0,3 do 1,5, donosi Science Advances. Sygnały zostały później wykorzystane do algorytmów uczenia maszynowego.
Po przejściu całego złożonego procesu - od przetworzenia każdego sygnału sejsmicznego po sporządzenie ogólnych schematów występowania i rozwoju trzęsień ziemi, eksperci ostatecznie zidentyfikowali 4 grupy trzęsień ziemi. Dwie grupy były zależne od sezonowych zmian objętości wody wtłaczanej do studni: szczyt silniejszych trzęsień ziemi wystąpił w zimie i maksymalnej objętości zatłaczanej wody i odwrotnie, najmniejsze wstrząsy obserwowano w porze ciepłej przy minimalnej objętości zatłaczanej wody. Trzecią grupę trzęsień ziemi odnotowano, gdy w regionie panowała wyjątkowo sucha pogoda. Skały wyraźnie zareagowały na szybkość wtrysku wody - to przyczyna czwartego rodzaju trzęsienia ziemi.
Wyniki badań okazały się nieocenionym narzędziem do korygowania pracy stacji geotermalnych. Proces pompowania wody do studni stacji wodnych musi być jasno uregulowany. Naukowcy sugerują stosowanie metod uczenia maszynowego nie tylko do opisywania i wyjaśniania trzęsień ziemi, ale także do ich przewidywania.