Σχεδόν όπως οι μετασεισμοί, οι ερωτήσεις σχετικά με την πρόβλεψη σεισμών τείνουν να ακολουθούν καταστροφές όπως τον φονικό σεισμό της Τουρκίας-Συρίας στις 6 Φεβρουαρίου. Θα μπορούσε η εκ των προτέρων ειδοποίηση να είχε αποτρέψει μέρος της καταστροφής; Δυστυχώς, οι χρήσιμες προβλέψεις εξακολουθούν να βρίσκονται στην σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.
Ο καθηγητής σεισμολογίας και γεωκινδύνων του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, Χάρολντ Τόμπιν, ηγείται του σεισμικού δικτύου Βορειοδυτικού Ειρηνικού. Εξηγεί στο “The Conversation” τις διαφορές μεταξύ της πρόβλεψης και της πρόγνωσης σεισμών, καθώς και τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης που υπάρχουν επί του παρόντος σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη.
This pair of earthquakes in Türkiye at M7.8 and M7.5 are among the largest on-land strike-slip earthquakes ever recorded, each individually, and together even more so. At least two faults involved. I am horrified by the devastation. Çok üzgünüm. Geçmiş olsun, Türkiye. pic.twitter.com/6VV8fHjv3f
— Harold Tobin (@Harold_Tobin) February 6, 2023
Μπορούν οι επιστήμονες να προβλέψουν έναν συγκεκριμένο σεισμό;
Κοντολογίς, όχι. Η επιστήμη δεν έχει βρει ακόμη τρόπο να κάνει εφαρμόσιμες προβλέψεις σεισμών. Μια χρήσιμη πρόβλεψη θα καθόριζε τον χρόνο, τον τόπο και το μέγεθος – και όλα αυτά θα πρέπει να είναι αρκετά συγκεκριμένα, με έγκαιρη προειδοποίηση για να είναι χρήσιμη.
Για παράδειγμα, αν προβλέψω ότι η Καλιφόρνια θα έχει σεισμό το 2023, αυτό σίγουρα θα γίνει πραγματικότητα, αλλά δεν είναι χρήσιμο γιατί η Καλιφόρνια έχει πολλούς μικρούς σεισμούς κάθε μέρα. Ή φανταστείτε ότι προβλέπω ότι ένας σεισμός μεγέθους 8 Ρίχτερ ή και μεγαλύτερος θα πλήξει τον Βορειοδυτικό Ειρηνικό. Αυτό είναι σχεδόν σίγουρα αλήθεια, αλλά δεν προσδιορίζει το πότε, επομένως δεν είναι χρήσιμες νέες πληροφορίες.
Οι σεισμοί συμβαίνουν επειδή οι αργές και σταθερές κινήσεις των τεκτονικών πλακών προκαλούν τη δημιουργία πιέσεων κατά μήκος των ρηγμάτων στο φλοιό της Γης. Τα ρήγματα δεν είναι στην πραγματικότητα γραμμές, αλλά επίπεδα που εκτείνονται σε μίλια κάτω από το έδαφος. Η τριβή λόγω της τεράστιας πίεσης από το βάρος όλου του επικαλυπτόμενου βράχου συγκρατεί αυτές τις ρωγμές μαζί.
Ένας σεισμός ξεκινά σε κάποιο μικρό σημείο στο ρήγμα όπου η πίεση ξεπερνά την τριβή. Οι δύο πλευρές γλιστρούν η μία δίπλα στην άλλη, με τη ρήξη να απλώνεται σε ένα ή δύο μίλια ανά δευτερόλεπτο. Το ”άλεσμα” των δύο πλευρών μεταξύ τους στο επίπεδο του ρήγματος στέλνει κύματα κίνησης του βράχου προς κάθε κατεύθυνση. Όπως οι κυματισμοί σε μια λίμνη αφού ρίξετε μια πέτρα, είναι αυτά τα κύματα που κάνουν το έδαφος να τρέμει και προκαλούν ζημιά.
Οι περισσότεροι σεισμοί χτυπούν χωρίς προειδοποίηση, επειδή τα ρήγματα είναι κολλημένα – κλειδωμένα και ακίνητα παρά την καταπόνηση των κινούμενων πλακών γύρω τους, και επομένως αθόρυβα μέχρι να αρχίσει αυτή η ρήξη. Οι σεισμολόγοι δεν έχουν βρει ακόμη κάποιο αξιόπιστο σήμα για μέτρηση πριν από αυτό το αρχικό σπάσιμο.
Τι γίνεται με την πιθανότητα σεισμού σε μια περιοχή;
Από την άλλη πλευρά, η επιστήμη των σεισμών σήμερα έχει προχωρήσει πολύ σε αυτό που ονομάζω πρόγνωση σε αντίθεση με την πρόβλεψη.
Οι σεισμολόγοι μπορούν να μετρήσουν την κίνηση των πλακών με ακρίβεια χιλιοστών χρησιμοποιώντας τεχνολογία GPS και άλλα μέσα και να ανιχνεύσουν τα μέρη όπου συσσωρεύεται η πίεση. Οι επιστήμονες γνωρίζουν για την καταγεγραμμένη ιστορία των σεισμών του παρελθόντος και μπορούν ακόμη και να βγάλουν συμπεράσματα για παλιότερες εποχές χρησιμοποιώντας τις μεθόδους της παλαιοσεισμολογίας: τις γεωλογικά διατηρημένες ενδείξεις παλαιότερων σεισμών.
Συνδυάζοντας όλες αυτές τις πληροφορίες μαζί μας επιτρέπει να αναγνωρίσουμε περιοχές όπου οι συνθήκες είναι ώριμες για να σπάσει ένα ρήγμα. Αυτές οι προγνώσεις εκφράζονται ως η πιθανότητα ενός σεισμού συγκεκριμένου μεγέθους ή μεγαλύτερου σε μια περιοχή για μια περίοδο δεκαετιών στο μέλλον. Για παράδειγμα, το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ εκτιμά ότι οι πιθανότητες για σεισμό μεγέθους 6,7 Ρίχτερ ή μεγαλύτερο στην περιοχή του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο τα επόμενα 30 χρόνια είναι 72%.
Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις για σεισμό;
Μόνο περίπου 1 στους 20 επιζήμιους σεισμούς έχουν προσεισμούς (μικρότεροι σεισμοί που προηγούνται ενός μεγαλύτερου στο ίδιο μέρος). Εξ ορισμού, όμως, δεν είναι προσεισμοί, ωσότου ακολουθήσει ένας μεγαλύτερος. Η αδυναμία να αναγνωρίσουμε εάν ένας σεισμός μεμονωμένα είναι προεισμός αποτελεί ένα μεγάλο μέρος του γιατί η χρήσιμη πρόβλεψη εξακολουθεί να μας διαφεύγει.
Ωστόσο, την περασμένη περίπου δεκαετία, υπήρξαν αρκετοί τεράστιοι σεισμοί μεγέθους 8 Ρίχτερ και άνω, συμπεριλαμβανομένου του σεισμού και του τσουνάμι στο Τοχόκου μεγέθους 9,0 Ρίχτερ το 2011 στην Ιαπωνία και ενός μεγέθους 8,1 Ρίχτερ το 2014 στη Χιλή. Είναι ενδιαφέρον ότι ένα μεγαλύτερο μέρος αυτών των πολύ μεγάλων σεισμών φαίνεται να έχει παρουσιάσει κάποια πρόδρομα γεγονότα, είτε με τη μορφή μιας σειράς προκαταβολικών δονήσεων που ανιχνεύονται από σεισμόμετρα ή επιταχυνόμενων κινήσεων του γειτονικού φλοιού της Γης που ανιχνεύονται από σταθμούς GPS, που ονομάζονται «γεγονότα αργής ολίσθησης» από τους σεισμολόγους.
Αυτές οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι ίσως υπάρχουν πραγματικά προδρομικά σήματα για τουλάχιστον μερικούς από τους τεράστιους σεισμούς. Ίσως το τεράστιο μέγεθος του σεισμού που ακολούθησε έκανε πιο ανιχνεύσιμες κατά τα άλλα ανεπαίσθητες αλλαγές στην περιοχή του ρήγματος πριν από το κύριο συμβάν. Δεν ξέρουμε, γιατί τόσο λίγοι από αυτούς τους σεισμούς μεγαλύτερους από 8 Ρίχτερ συμβαίνουν. Οι επιστήμονες δεν έχουν πολλά παραδείγματα που θα μας επέτρεπαν να δοκιμάσουμε υποθέσεις με στατιστικές μεθόδους.
Στην πραγματικότητα, ενώ όλοι οι σεισμολόγοι συμφωνούν ότι δεν μπορούμε να προβλέψουμε τους σεισμούς σήμερα, υπάρχουν πλέον ουσιαστικά δύο στρατόπεδα: Από τη μία πλευρά, οι σεισμοί είναι το αποτέλεσμα πολύπλοκων καταρράξεων μικροσκοπικών επιπτώσεων – μια ευαίσθητη αλυσιδωτή αντίδραση του είδους που ξεκινά με ”το φτερό της πεταλούδας” να χτυπάει βαθιά μέσα σε ένα ρήγμα – επομένως είναι εγγενώς απρόβλεπτοι και θα παραμένουν πάντα έτσι. Από την άλλη πλευρά, ορισμένοι γεωφυσικοί πιστεύουν ότι μπορεί μια μέρα να ξεκλειδώσουμε το κλειδί για την πρόβλεψη, αν μπορούμε απλώς να βρούμε τα σωστά σήματα για να μετρήσουμε και να αποκτήσουμε αρκετή εμπειρία.
Πώς λειτουργούν τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης;
Μια πραγματική σημαντική ανακάλυψη σήμερα είναι ότι οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης σεισμών όπως το USGS ShakeAlert που λειτουργεί τώρα στην Καλιφόρνια, το Όρεγκον και την πολιτεία της Ουάσιγκτον. Αυτά τα συστήματα μπορούν να στείλουν μια ειδοποίηση στις κινητές συσκευές των κατοίκων και στους χειριστές κρίσιμων μηχανημάτων, συμπεριλαμβανομένων των υπηρεσιών κοινής ωφελείας, νοσοκομείων, τρένων κ.λπ.,παρέχοντας προειδοποίηση από λίγα δευτερόλεπτα έως περισσότερο από ένα λεπτό πριν από την έναρξη της δόνησης.
Αυτό ακούγεται σαν πρόγνωση σεισμού, αλλά δεν είναι. Η έγκαιρη προειδοποίηση σεισμών βασίζεται σε δίκτυα σεισμομέτρων που ανιχνεύουν την αρχή ενός σεισμού σε ένα ρήγμα και υπολογίζουν αυτόματα τη θέση και το μέγεθός του πριν τα καταστροφικά κύματα εξαπλωθούν πολύ μακριά. Η αίσθηση, ο υπολογισμός και η μεταφορά δεδομένων συμβαίνουν όλα σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, ενώ τα σεισμικά κύματα κινούνται πιο αργά. Αυτή η διαφορά ώρας είναι που επιτρέπει την έγκαιρη προειδοποίηση.
Για παράδειγμα, εάν ένας σεισμός ξεκινήσει στα ανοικτά των ακτών της πολιτείας της Ουάσιγκτον κάτω από τον ωκεανό, οι παράκτιοι σταθμοί μπορούν να τον ανιχνεύσουν και πόλεις όπως το Πόρτλαντ και το Σιάτλ θα μπορούσαν να έχουν δεκάδες δευτερόλεπτα προειδοποίησης. Οι άνθρωποι μπορούν κάλλιστα να έχουν αρκετό χρόνο για να προβούν σε ενέργειες για την ασφάλεια των ζωών τους, αρκεί να είναι αρκετά μακριά από το ίδιο το ρήγμα.
Τι επιπλοκές μπορεί να επιφέρει μια πρόβλεψη;
Ενώ η πρόβλεψη σεισμών έχει συχνά αναφερθεί ως το «ιερό δισκοπότηρο» της σεισμολογίας, στην πραγματικότητα θα παρουσίαζε μερικά πραγματικά διλήμματα εάν ποτέ αναπτυχθεί.
Πρώτα απ ’όλα, οι σεισμοί είναι τόσο σπάνιοι που οποιαδήποτε πρώιμη μέθοδος θα είναι αναπόφευκτα αβέβαιης ακρίβειας. Μπροστά σε αυτή την αβεβαιότητα, ποιος θα πάρει την απόφαση για μια σημαντική δράση, όπως η εκκένωση μιας ολόκληρης πόλης ή περιοχής; Πόσο καιρό πρέπει να μείνουν μακριά από τα κτήρια οι άνθρωποι εάν δεν συμβεί σεισμός; Τι θα γίνει εάν έχουμε εσφαλμένους συναγερμούς και το κοινό εν τέλει σταματήσει να υπακούει τις εντολές πρόληψης; Πώς εξισορροπούν οι αξιωματούχοι τους γνωστούς κινδύνους από το χάος της μαζικής εκκένωσης με τον κίνδυνο από την ίδια τη δόνηση; Η ιδέα ότι η τεχνολογία πρόβλεψης θα ξεπροβάλλει πλήρως διαμορφωμένη και αξιόπιστη είναι μια πλάνη.
Λέγεται συχνά στον τομέα της σεισμολογίας ότι δεν είναι οι σεισμοί που σκοτώνουν τους ανθρώπους, αλλά τα κτήρια. Οι επιστήμονες είναι ήδη αρκετά καλοί σήμερα στην πρόγνωση των σεισμικών κινδύνων και η καλύτερη πορεία δράσης είναι να διπλασιάσουν τις προσπάθειες τους για την κατασκευή ή τη μετασκευή κτιρίων, γεφυρών και άλλων υποδομών, ώστε να είναι ασφαλή και ανθεκτικά σε περίπτωση κουνήματος του εδάφους σε οποιαδήποτε περιοχή που είναι γνωστό ότι βρίσκεται σε κίνδυνο από μεγάλους μελλοντικούς σεισμούς. Αυτές οι προφυλάξεις θα σώσουν ζωές και περιουσίες πολύ περισσότερό από ένα μέσο πρόβλεψης σεισμών για το οποίο ακόμα ελπίζουμε, τουλάχιστον στο άμεσο μέλλον.
Πηγή: The Conversation
