Maanjäristysten ennakointi ennen niiden tapahtumista on seismologian Pyhä Graali. Jos tietäisimme, mihin ja milloin katastrofaalinen templuri oli menossa, voisimme evakuoida ihmisiä, sammuttaa kaasulinjat ja torjua infrastruktuurin ihmisten ja kodien suojelemiseksi. Valitettavasti, kuten Pyhän Graalin kanssa, maanjäristyksen ennustamista pidetään suurelta osin myyttinä - seismologi Charles Richter, Richterin asteikon takana oleva mies, kutsutaan kuuluisasti "hölmöiksi ja charlataniksi".
Asiaan liittyvä sisältö
- Hitaat maanjäristykset ovat asia
Mutta nyt uudet tutkimukset viittaavat siihen, että vikavyöhykkeet valmistautuvat rypistymään saattavat todellakin käydä läpi fyysisiä muutoksia, jotka välittävät järistyksen.
Rooman Sapienzan yliopiston tutkijatohtori Marco Scuderi huomasi voivansa havaita nämä muutokset ampumalla seismisiä aaltoja laboratorion maanjäristysmallin avulla. Yhdessä reaaliaikaisten vikavyöhykeanalyysien kanssa tämä malli viittaa siihen, että aktiivisten vikojen seuraaminen reaaliajassa voi auttaa tutkijoita kehittämään varhaisvaroitusjärjestelmiä ja ehkä jonain päivänä jopa ennustamaan tuhoisat järistykset ennen kuin ne ovat alkaneet. Scuderi ja hänen kollegansa julkaisivat havaintonsa lehdessä Nature Geoscience .
Kalifornian teknillisen instituutin seismologi Jean-Paul Ampuero, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, piti tutkimusta perusteellisena ja tulokset lupaavina. "Meidän on tutkittava vaikutuksia, joita sillä on kyvyllemme mitata nämä esiasteet ennen suurta maanjäristystä", hän sanoo.
Scuderi ei koskaan aikonut ennustaa maanjäristyksiä - ja hän on varovainen käyttäessään "p-sanaa" puhuessaan työstään. Sen sijaan hän halusi ymmärtää, johtuvatko säännölliset maanjäristykset samanlaisista prosesseista kuin niiden äskettäin löydetyt, lempeämpiä vastaavia, joita kutsutaan hitaiksi maanjäristyksiksi.
"Emme tiedä, ovatko nopeat maanjäristykset ja hitaat maanjäristykset serkkuja, vai ovatko ne etääisiä sukulaisia, vai ovatko he vain edes sukulaisia", selittää Scuderin avustaja ja entinen jatko-neuvonantaja Chris Marone, Pennsylvanian geotieteilijä. Valtion yliopisto.
Joten Scuderi kääntyi massiivisen, metallisen maanjäristyskoneen, joka oli kooltaan Volkswagen Beetle, selvittääkseen. Marone rakensi tämän maanjäristyskoneen ensimmäisen version 1990-luvulla Pennin osavaltiossa, työskenteli sitten Scuderin kanssa ja opiskeli kirjoittaja Cristiano Collettinin kanssa Rooman Sapienzan yliopistossa rakentaakseen toisen Italian.
"Se näyttää erittäin suurelta ja erittäin monimutkaiselta", Scuderi sanoo. Ja niin on, mutta hän sanoo, että sen sisäisen toiminnan taustalla on helppo syy. "Tällä koneella yritämme vain toistaa niin paljon kuin mahdollista maan sisällä tapahtuvaa."
Metallilehemotin sisällä metalliharkot toimivat kuin toistensa ohitse liikkuvat tektoniset levyt, ja jauhettu kvartsi tarkoittaa murskattuja kiviä levyjen välisellä rajapinnalla. Koska maanjäristykset ovat lähtöisin syvältä maasta kuin laboratorion penkkiin, tutkijat voivat säätää lohkoihin kohdistettua vaaka- ja pystysuuntaista voimaa replikoidakseen paineita eri syvyyksissä maan pinnan alla. Ja tektoonisten levyjen jäykkyyden tai puristuvuuden simuloimiseksi ne voivat muuttaa männän jousen jäykkyyttä, jota käytetään työntämään lohkot toistensa ohi.
Siirtämällä jousen jäykkyyttä ja vikapainetta Scuderi saattoi muuttaa, liukuivatko levyt sitten yhteen voimakkaasti toisistaan kuin tyypillinen maanjäristys vai vapautuivatko ne hitaasti ajan myötä - enemmän kuin hidas maanjäristys. Pystymällä luomaan laboratoriossa kaiken seismisen käyttäytymisen vain muuttamalla muutamaa muuttujaa kertoi hänelle, että hitaat maanjäristykset ja nopeat maanjäristykset voivat johtua samanlaisista fysikaalisista prosesseista tektoniikkavikoissa.
Lisäksi, ennen "järistystä", sen aikana ja sen jälkeen hän ampui seismisiä aaltoja vikaan ja mittasi kuinka ne muuttuivat kulkiessaan läpi. Seismiset aallot hidastuivat aina juuri ennen vian murtumista - esiastesignaali, joka osoittautui myös näkyväksi todellisessa maailmassa.
Vuosina 2005-2006 Rice-yliopiston seismologin johtama tutkimusryhmä ampui seismisia aaltoja San Andreas -vian kautta porausreiästä, joka oli porattu syvälle maan alle. Mittaamalla aaltojen nopeuksia kulkiessaan vian läpi, tutkijat huomasivat aaltojen hidastuneen ennen kahta erilaista järistystä. Muut tutkimukset, jotka vain mittasivat ympäristön seismisen melun vikaalueilla, havaitsivat samanlaisia hidastumisia samanaikaisesti kuin maanjäristykset, mutta eivät olleet yhtä selviä siitä, milloin nämä hidastumiset tapahtuivat.
Haaste on seurata aktiivisesti näiden edeltäjäsignaalien vikavyöhykkeitä laboratorion ulkopuolella. "He ovat löytäneet tämän laboratoriosta laboratoriokokeiden mittakaavassa", Ampuero sanoo. "Kuinka mittaat sen jopa 100 kilometrin pituiseen vikaan, jossa maanjäristyksen valmistelu tapahtuu 10 kilometrin syvyydessä?"
Joan Gomberg, Yhdysvaltojen geologian tutkimuskeskuksen seismologi, joka ei ollut mukana tässä tutkimuksessa, on yhtä mieltä siitä, että näiden esiastesignaalien yrittäminen havaita laboratorion ulkopuolella ei ole helppoa - mutta uskoo, että Scuderin tulokset voivat tarkoittaa, että se kannattaa kokeilla. "Jos se on mahdollista, se on erittäin jännittävä", hän sanoo. "Se viittaa siihen, että voi olla tapoja ennakoida suuren maanjäristyksen tai tuhoavan maanjäristyksen tekemistä."
