Mogu li se zemljotresi predvideti?

Tragedija koja je zadesila jugoistok Turske i sever Sirije podsetila je još jednom koliko čovek može biti nemoćan pred silom prirode. Zemljotresi koji su 6. februara pogodili ove zemlje došli su bez najave, usred noći, usmrtivši nekoliko hiljada ljudi u snu.

Najsnažniji od njih, jačine 7,8 stepeni Rihterove skale, srušio je desetine hiljada zgrada ispod kojih je ostalo zatrpano više od 41.000 ljudi, dok je mnogo veći broj osoba povređen, a milioni su ostali bez krova nad glavom.

Prva indikacija koja je seizmolozima mogla da signalizira da je velika katastrofa na pomolu bili su iznenadni bleskovi aktivnosti na njihovim osetljivim instrumentima koji su se proširili po celom svetu, dok su seizmički talasi proizvedeni prvim zemljotresom odjekivali širom planete. Nekoliko sati kasnije usledio je drugi veliki zemljotres jačine 7,5 stepeni.

To što su oba zemljotresa bila na relativno maloj dubini znači da je njihov intenzitet bio posebno jak. I dok oblast i dalje drhti od naknadnih potresa, stručnjaci Geološkog zavoda Sjedinjenih Američkih Država upozorili su da se oni koji su preživeli, kao i spasioci koji sada hrle u region da pomognu, suočavaju sa značajnim rizicima od klizišta i likvefakcije tla (promene osobina tla usled natapanja, prilikom čega ono gubi čvrstoću i postaje tečno), što su posledice podrhtavanja.

Dok se svet utrkuje da pruži pomoć razorenim zajednicama sa obe strane granice između Turske i Sirije, neki se pitaju zašto ove katasrofe nisu mogle biti predviđene.

Istočnoanadolski sistem raseda, gde su se zemljotresi dogodili, deo je tektonskog „trostrukog spoja“, gde se tri tektonske ploče – anadolijska, arabijska i afrička – taru jedna o drugu. Od 1970. samo tri zemljotresa magnitude 6 ili jača pogodila su region, a mnogi geolozi su verovali da je veliki zemljotres u ovoj oblasti „kasnio".

Zašto se nisu mogli predvideti?

www.emsc-csem.org

Nauka o predviđanju zemljotresa je veoma, veoma teška. Iako često postoje sitni signali koji se mogu otkriti u seizmičkim podacima nakon što je do potresa došlo, znati šta tražiti i koristiti to za predviđanje unapred daleko je izazovnije.

- Kada simuliramo zemljotrese u laboratoriji, možemo da vidimo kako se dešavaju svi ovi mali propusti – postoje neke pukotine i neki nedostaci koji se prvi pojavljuju. Ali u prirodi postoji mnogo nejasnoća oko toga zašto često ne vidimo pretpotrese ili naznake da će doći do velikog zemljotresa - kaže Kris Marone, profesor geonauka na Univerzitetu Sapijenca u Rimu i Univerziteta u Pensilvaniji.

Geolozi pokušavaju da koriste savremene naučne metode za predviđanje zemljotresa najmanje od 1960-ih, ali sa malim uspehom. U tome ne uspevaju najvećim delom zbog složenosti sistema raseda koji se prostiru širom sveta, objašnjava Marone. Ima i mnogo seizmičke buke - Zemlja neprestano „gunđa" i tutnji, što u kombinaciji sa antropogenim zvucima saobraćaja, građevinskih radova i svakodnevnog života otežava izdvajanje jasnih signala.

Prema Geološkom zavodu SAD, potrebno je ispuniti tri uslova da bi predviđanje zemljotresa bilo od koristi - predvideti lokaciju na kojoj će se dogoditi, vreme kada će se dogoditi i njegovu jačinu. Zasad to, kako kažu, niko sa sigurnošću ne može da kaže.

Umesto toga, geolozi prave najbolja nagađanja u „mapama opasnosti“, gde izračunavaju verovatnoću zemljotresa u vremenskom okviru od nekoliko godina. Iako ovo može pomoći u određenom stepenu planiranja, kao što je poboljšanje građevinskih standarda u oblastima koje su najugroženije, to ne daje neophodne podatke za pružanje ranih upozorenja kako bi se ljudima omogućilo da se na vreme evakuišu ili sklone, jer ne može svako ko živi u zoni zemljotresa da priušti infrastrukturu potrebnu da izdrži velike potrese.

Profimedia

- U Turskoj i Siriji bilo je mnogo faktora koji su ukazivali na to da su zgrade u lošem stanju. U velikom delu zapadnog sveta postojali su kodeksi za seizmičko pojačanje koji su primenjeni 1970-ih i 1980-ih, ali izgradnja i rekonstrukcija zgrada koštaju mnogo - istakao je Marone.

Neuspešni pokušaji i nova nada

Naučnici su zbog toga decenijama tražili načine da predviđanja zemljotresa budu što preciznija. Pored seizmičkih signala, istraživači su tražili tragove na raznim mestima, od ponašanja životinja do električnih poremećaja u gornjim slojevima Zemljine atmosfere.

U poslednje vreme, međutim, sve je više nade zbog sposobnosti veštačke inteligencije da otkrije vrstu suptilnih signala koji ljudima promiču. Algoritmi mašinskog učenja mogu analizirati ogromne količine podataka iz prošlih zemljotresa kako bi potražili obrasce koji bi se mogli koristiti za predviđanje budućih događaja.

- Ova vrsta predviđanja zasnovanog na mašinskom učenju izazvala je veliko interesovanje - kaže Marone, koji je sa kolegama poslednjih pet godina razvijao algoritme koji su u stanju da otkriju greške u simuliranim rasedima zemljotresa u laboratoriji.

Prenošenje ove moći predviđanja veštačke inteligencije u veće, složenije okruženje zona raseda u stvarnom svetu daleko je izazovnije.

U nekoliko navrata ljudi su bili veoma blizu u predviđanju.

Profimedia

Naučnici u Kini, na primer, tražili su u danima koji su prethodili zemljotresima talase u naelektrisanim česticama u Zemljinoj jonosferi koji su izazvani promenama u magnetnom polju iznad zona raseda. Jedna grupa koju predvodi Jing Liju sa Instituta za prognozu zemljotresa u Pekingu, na primer, rekla je da može da uoči poremećaje atmosferskih elektrona iznad epicentra zemljotresa koji je pogodio Bahu, u Kalifornija, 10 dana pre nego što je do njega došlo početkom aprila 2010.

Druga grupa sa sedištem u Izraelu nedavno je tvrdila da može da koristi mašinsko učenje za predviđanje velikih zemljotresa 48 sati unapred sa tačnošću od 83 odsto ispitivanjem promena u sadržaju elektrona u jonosferi u poslednjih 20 godina.

Kina očigledno polaže nade u ove tragove u jonosferi. Ona je 2018. pokrenula kineski seizmo-elektromagnetni satelit (CSES) za praćenje električnih anomalija u Zemljinoj jonosferi. Prošle godine naučnici iz Kineskog centra za mrežu zemljotresa u Pekingu tvrdili su da su pronašli pad gustine elektrona u jonosferi čak 15 dana pre zemljotresa koji su pogodili kinesko kopno u maju 2021. i januaru 2022. godine.

- Može se desiti prenos energije između litosfere i dva sloja iznad – to su atmofser i jonosfera - kaže Mei Li, jedan od istraživača koji rade u Kineskom centru za zemljotrese. Ali ona kaže da je mehanizam i dalje nejasan i upozorava da su čak i sa satelitskim podacima njihovi nalazi i dalje daleko od mogućnosti da se predvidi zemljotres.

Drugi istraživači polažu svoje nade u različite signale. U Japanu neki tvrde da mogu da koriste promene u vodenoj pari iznad zona zemljotresa za predviđanje. Testovi sugerišu da ova predviđanja imaju tačnost od 70 odsto, iako mogu samo da kažu da bi se zemljotres mogao dogoditi u nekom trenutku narednog meseca. Drugi pokušavaju da se oslone na sitne talase Zemljine gravitacije do kojih može doći pre zemljotresa.

24sedam/Profimedia

Ali uprkos svim ovim tvrdnjama, niko nije uspeo da predvidi gde i kada će doći do zemljotresa pre nego što tlo počne da se trese. Set potrebnih seizmometara je veoma skup da bi se na njega trošio novac ako nije provereno pouzdan u predviđanju.

Čak i sa mogućnošću da se naprave bolje prognoze, ostaje pitanje šta učiniti sa informacijama. Sve dok se preciznost ne poboljša, evakuacija čitavih gradova ili savetovanje ljudi da ostanu izvan rizičnih zgrada može biti skupo ako se naprave greške.

Jedna oblast u kojoj veštačka inteligencija može imati neposredniju ulogu jesu procesi koji se odvijaju neposredno nakon zemljotresa. Istraživači sa Univerziteta Tohoku i Univerziteta Renmin u Kini razvijaju alate koji koriste veštačku inteligenciju za klasifikaciju štete izazvane prirodnim katastrofama sa satelitskih snimaka, tako da vlade i spasilački timovi mogu da budu poslati tamo gde su najpotrebniji. Ovi alati koriste algoritme za procenu oštećenja zgrada i identifikaciju struktura koje su potpuno uništene ili potencijalno opasne.

Postoje i nade da bi algoritmi za mašinsko učenje mogli pomoći spasilačkim radnicima i preživelima u zemljotresima da budu bezbedni tako što će preciznije predvideti naknadne potrese posle velikog zemljotresa. Oni predstavljaju ogroman rizik zbog zgrada koje su ostale nestabilne zbog početnog zemljotresa i mogu izazvati dalje uništavanje.

Istraživači sa Univerziteta Harvard, na primer, primenjuju duboko učenje - oblik mašinskog učenja - kako bi proučili obrasce naknadnih potresa, u nadi da se bar oni mogu predvideti.

- Veoma dobro razumemo šta se dešava nakon velikog potresa i zašto dolazi do naknadnih. Ali to još uvek nije potpuno. Poboljšali smo znanja kao naučno društvo utvrdivši da manji potresi dolaze za većima, ali ni tu ne možemo biti potpuno sigurni - zaključio je Marone.

Bonus video

Pratite sve vesti iz Srbije i sveta na našem Telegram kanalu.

Instalirajte našu iOS ili android aplikaciju – 24sedam Vest koja vredi