ICE FLOE SEISMIC STATION FOR REGISTRATION OF EARTHQUAKES AND SEISMIC NOISES IN THE ARCTIC SEAS

The development of a design and prototype of an ice floe seismic station for recording earthquakes and seismic noises in the Arctic seas, as well as the concept of its use are considered in the paper. The Arctic and Subarctic are among the key regions influencing global processes on Earth. The need for long-term seismic monitoring in the arctic and subarctic waters of Russia from ice, as well as the improvement of the corresponding equipment, is due to the great scientific interest in the complex geodynamics and tectonics of the region, the deep structure of the lithosphere, and the need to assess various geological hazards during the active development of the Arctic and the construction of critical infrastructure there. When developing the design of the ice floe seismic station, special attention is paid to a number of parameters that, according to the authors, are key for optimal long-term seismic monitoring from stationary or drifting ice. These parameters are the use of seismic sensors with an extended registration frequency range; the presence of a hydrophone registration channel; ensuring continuous monitoring of equipment and prompt data collection throughout the entire observation period; providing flexibility in the type and number of sensors used; ensuring operability at low temperatures and strong winds; ensuring waterproof of the main components of the station. The vastness of the subarctic and arctic water areas of Russia and a large list of tasks solved with the help of seismic monitoring from ice lead to the possibility of a wide application of the described equipment. Undoubtedly, the advantages of the presented equipment include its adaptability to harsh Arctic conditions, the possibility of remote data transmission, as well as the use of domestic hardware base.

ice floe seismic station, seismometer, hydrophone, Arctic, Wi-Fi, online remote control

1. Schlindwein V. Seismoacoustic evidence for volcanic activity on the ultraslow-spreading Gakkel ridge, Arctic Ocean / V. Schlindwein, C. Müller W., Jokat // Geophysical Research Letters. - 2005. - Vol. 32. - Is. 18. DOI: 10.1029/2005GL023767.

2. Schlindwein V. Microseismicity of the ultraslow-spreading Gakkel ridge, Arctic Ocean: a pilot study / V. Schlindwein, C. Müller, W. Jokat // Geophysical Journal International. - 2007. - Vol. 169. - Is. 1. - Pp. 100-112. DOI: 10.1111/j.1365-246X.2006.03308.x.

3. Schlindwein V. Mid-ocean-ridge seismicity reveals extreme types of ocean lithosphere / V. Schlindwein, F. Schmid // Nature. - 2016. - Vol. 535. - Pp. 276-279. DOI: 10.1038/nature18277.

4. Schlindwein V. Location and source mechanism of sound signals at Gakkel ridge, Arctic Ocean: Submarine Strombolian activity in the 1999-2001 volcanic episode / V. Schlindwein, C. Riedel // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. - 2010. - Vol. 11. - Is. 1. DOI: 10.1029/2009GC002706.

5. Koulakov I. Low-degree mantle melting controls the deep seismicity and explosive volcanism of the Gakkel Ridge / I. Koulakov, V. Schlindwein, M. Liu, T. Gerya, A. Jakovlev, A. Ivanov // Nature Communications. - 2022. - Vol. 13. - Is. 1. - Pp. 1-10. DOI: 10.1038/s41467-022-30797-4.

6. Писарев С. В. Современные дрейфующие роботизированные устройства для контактных измерений физических характеристик арктического бассейна / С. В. Писарев // Океанологические исследования. - 2019. - Т. 47. - № 4. - С. 5-31. DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(4).1.

7. Никонов А. А. Исторические землетрясения / А. А. Никонов // Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления / Под ред. Н. В. Шарова. - Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2004. - С. 192-213.

8. Ассиновская Б. А. Инструментальные данные о землетрясениях Карельского региона / Б. А. Ассиновская // Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления; под ред. Н. В. Шарова. - Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2004. - С. 213-229.

9. Балуев А. С. Тектоника Белого моря и прилегающих территорий (Объяснительная записка к «Тектонической карте Белого моря и прилегающих территорий» масштаба 1 : 1500000) / А. С. Балуев, В. А. Журавлев, Е. Н. Терехов, Е. С. Пржиялговский. - М.: ГЕОС, 2012. - 104 с.

10. Морозов А. Н. Сейсмичность севера Русской плиты: уточнение параметров гипоцентров современных землетрясений / А. Н. Морозов, Н. В. Ваганова, В. Э. Асминг, Я. А. Михайлова // Физика Земли. - 2018. - № 2. - С. 104-123. DOI: 10.7868/S0002333718020096.

11. Никонов А. А. Голоценовая тектоническая активность и сейсмичность Беломорского бассейна [Электронный ресурс] / А. А. Никонов, С. В. Шварев. - Режим доступа: https://ifz.ru/nauka/fundamentalnyie/goloczenovaya-tektonicheskaya-aktivnost-i-sejsmichnost-belomorskogo-bassejna (дата обращения: 11.05.2017).

12. Рогинский К. А. Сейсмогруппа для регистрации землетрясений в онлайн режиме вдоль маршрута дрейфа платформы «Северный полюс» / К. А. Рогинский, О. Ю. Ганжа, А. А. Крылов // Современные методы и средства океанологических исследований (МСОИ-2021): материалы XVII Всеросс. науч.-техн. конф. - М.: - ИО РАН им. П. П. Ширшова, 2021. - С. 62-64.