Cutremurele mari ar putea fi anunţate cu cel puţin două ore înainte? O descoperire promiţătoare

Cutremurele sunt evenimente naturale complexe, cauzate de mișcările plăcilor tectonice şi care au consecinţe dramatice pentru viaţa oamenilor. Anual, în lume, se produc între 500 000 şi 1 milion de cutremure (dintre care aproximativ 80% în jurul Cercului de Foc al Pacificului) şi dacă cele mai multe nu sunt resimţite, altele provoacă adevărate dezastre.

Este de ajuns să ne gândim, de exemplu, la cutremurele din Turcia şi din Siria, din februarie, anul acesta, cu o magnitudine de 7,8 pe scara Richter, urmate de sute de replici foarte puternice – fără termen de comparaţie în ultima sută de ani – care s-au soldat cu zeci de mii de victime, cu pagube materiale imense şi care s-au simţit până în Danemarca şi Groenlanda.

La distanţă de numai câteva zile de cutremurele din Turcia, şi România a trecut anul acesta prin experienţa unor cutremure atipice, în zona Oltenia, in Banat, resimţite şi în Serbia şi Bulgaria, si acestea cu sute de replici, unele de peste 4 grade Richter, un record şi din acest punct de vedere.

Iar dacă am avea în vedere numai ultima sută de ani din istoria Terrei, bilanţul unor cutremure terifiante (de exemplu, un cutremur de 9,5 pe scara Richter, în Chile, în 1960, de 9,2, în Alaska, în 1964, de 9,0, în Japonia, în 2004 etc.) bilanţul ar fi dezastruos şi elocvent pentru neputinţa oamenilor de a face faţa unor asemenea fenomene, dar şi pentru limitele ştiinţei în această privinţă.

De ce nu pot fi anticipate cutremurele?

În pofida excepţionalului progres tehnologic al începutului mileniului al III-lea – explorarea cosmosului, dezvoltarea fără precedent a Inteligenţei Artificiale, descoperiri în diverse domenii ale ştiinţei – orice tentativă de predicţie seismologică a rămas, până acum, sortită eşecului.

Principalele motive pentru care cutremurele nu pot fi prezise, aşa cum susţin seismologii, ar fi următoarele:

• Procese subterane complexe – cutremurele sunt generate de mișcări ale plăcilor tectonice și ale faliilor în adâncul scoarței terestre. Aceste procese sunt extrem de complexe și impredictibile, deoarece interacțiunile dintre plăci și faliile geologice pot avea loc pe scară mică și la adâncimi mari.
• Lipsa unor precursori clari – în majoritatea cazurilor, nu există un fenomen sau semnal clar care să indice iminenţa unui cutremur cu suficient timp înainte de producere. Fluctuațiile în geochimia apelor subterane, efectele electromagnetice în atmosfera superioară și chiar schimbările în comportamentul animalelor nu au dus la concluzii elocvente si nici nu au fost studiate suficient. Chiar și fenomene precum modificările în proprietățile rocilor pot fi asociate și cu alte procese geologice, fără a indica în mod specific un cutremur iminent.
• Variabilitatea temporală și spațială – cutremurele pot apărea în diverse locuri și la intervale de timp variabile. Deși anumite zone sunt mai susceptibile la activitate seismică, din cauza localizării lor pe marginea plăcilor tectonice, momentul exact al producerii unui cutremur nu poate fi prezis cu acuratețe.
• Lipsa tehnologiei adecvate – deși oamenii de știință au făcut progrese semnificative în înțelegerea seismicității, tehnologia actuală nu permite detectarea precisă a semnalelor și schimbărilor care ar putea indica un cutremur. De asemenea, este dificil să se estimeze exact energia și mărimea unui cutremur înainte de a se produce.

O descoperire promiţătoare – Ar putea fi anunţate cutremurele mari cu cel puţin două ore înainte?

Într-un astfel de context al eşecurilor continue în privinţa predicţiei cutremurelor, doi seismologi din Departamentul de Ştiinţe ale Pământului, de la Universitatea Cote d’Azur, din Franţa – Quentin Bleery şi Jean-Mathieu Nocquet – apelând şi la informaţiile din geodezia spaţială, pentru a înţelege mecanismul apariţiei cutremurelor, vin cu o descoperire promiţătoare, care ar ajuta la prezicerea cutremurelor mari cu cel puţin două înainte, ceea ce ar însemna posibilitatea de a salva mii de vieţi, în cazul unui cutremur major.

Cei doi cercetători au analizat datele GPS (Global Positioning System/ “Sistem de localizare mondial”) de la peste 90 de cutremure cu magnitudini mai mari de 7 pe scara Richter, date care au fost preluate de la “Nevada Geodetic Laboratory”, un laborator de cercetare al Universității din Nevada, care înregistrează şi cataloghează datele GPS globale.

Sateliții GPS sunt capabili să detecteze mișcarea solului cu o precizie de câțiva milimetri, măsurând poziția senzorilor din jurul Pământului, iar cercetătorii au urmărit modul în care mișcările solului s-au schimbat în 48 de ore care au precedat fiecare cutremur, concentrându-se în special asupra intensităţii şi direcţiei seismului. Ei au descoperit astfel că, înainte cu două ore de declanşarea cutremurului, mișcarea orizontală a solului s-a accelerat exponențial, într-un model în concordanță cu ceva asemănător cu „alunecarea lentă” de teren, adică atunci când solul se mișcă fără a produce unde seismice.

Această analiză a fost repetată, pentru comparaţie, pe 100.000 de ferestre de timp aleatorii, de 48 de ore, când nu au fost cutremure, și au văzut un model similar în doar 0,03% dintre situaţii. Acest lucru susține ideea că modelul de „alunecare lentă” a solului apare numai înainte de cutremure în cele mai multe cazuri.

O ipoteză de lucru şi o speranţă pentru viitorul apropiat

Identificarea acestui tipar de mișcări subtile ale solului ar putea ajuta seismologii să avertizeze oamenii despre cutremure cu câteva ore înainte, dar numai dacă se vor dezvolta sisteme GPS avansate. Studiul celor doi cercetători francezi a necesitat un set masiv de date – extras de la peste 3.000 de senzori din întreaga lume – pentru a dezvălui modelul premergător cutremurului. Dar, identificarea, cu cel puţin două ore mai înainte, a locului şi momentului în care va avea loc un cutremur, ar necesita senzori care sunt de cel puțin 100 de ori mai sensibili decât tehnologia existentă.

La momentul actual, chiar dacă nu pot fi făcute predicţii, metoda identificată de cei doi seismologi avertizează că “se întâmplă ceva”, iar perfecţionarea sistemelor GPS şi a senzorilor ar putea salva mii de vieţi.

Există deja câteva sisteme de avertizare timpurie, prin detectarea energiei valurilor primare ale seismelor – cum ar fi “ShakeAlert” o aplicație construită de “US Geological Survey” și mai multe universități – care avertizează locuitorii de pe coasta de vest a Statelor Unite despre cutremure, cu câteva secunde înainte ca acestea să aibă loc. Avertismentele “ShakeAlert” pot oferi timp pentru ca trenurile să-şi micşoreze viteza, pentru a preveni intrarea mașinilor pe poduri și în tuneluri, pentru ca oamenii să se îndepărteze de mașinile sau substanțele chimice periculoase din mediile de lucru, pentru a se adăposti, pentru a închide automat sistemele industriale etc.

Cutremurele – diverşi precursori seismici. Adevăr sau supoziţie?

Până când datele GPS vor oferi fie şi cele două ore avans pentru ca oamenii să se protejeze de consecinţele cutremurelor, mulţi seismologi sunt de acord că ar putea fi luaţi în calcul o serie de precursori ai acestor teribile fenomene tectonice, a căror forţă nu poate fi nici domolită, nici învinsă de om.

Principalii precursori seismici

Mai ales când este vorba de cutremure mari, de peste 7 grade pe scara Richter (ceea ce înseamnă echivalentul a aproximativ de 900 de ori bomba de la Hiroshima), seismologii cred că este imposibil ca un astfel de fenomen, de o asemenea forţă, să se producă din senin, fără nicio avertizare. Problema este că ştiinţa nu a găsit încă modalităţile de a identifica, măsura şi interpreta astfel de semne. Totuşi, în categoria precursorilor seismici, chiar dacă nu au fost studiaţi sistematic, se încadrează aspecte precum:

• perturbarea circulaţiei apelor subterane, care determină modificarea nivelului fântânilor, precum şi concentraţia de gaze (în special, radon);
• semnale electrice şi electromagnetice, la sol sau în atmosferă, la care se adaugă semnalelor termice, observabile prin satelit, folosind senzori în infraroşu;
• “anomaliile liniare ale norilor” (LOA) – întreruperea sau estomparea unor creste de nori liniari, pe sute sau chiar mii de kilometri, fenomen care ar putea fi în legătură cu geologia unor anumite regiuni (aşa cum s-a putut observa, de exemplu, înaintea cutremurului catastrofal din China, din 2008);
• comportamentul animalelor – multe mărturii arată că, înaintea unui seism, animalele şi păsările sălbatice şi domestice manifestă un comportament neobişnuit; au fost făcute şi studii (puţine), analizându-se astfel de comportamente observate în timpul a 160 de cutremure, ajungându-se la concluzia că, încă din primele etape ale unui cutremur, animalele devin extrem de agitate, presupunându-se că acestea percep unde de şoc sau schimbări ale câmpului electromagnetic.

“Se pare că ştim cu mult mai mult despre suprafaţa planetei Marte, decât despre interiorul Terrei”, spunea Lowell Miyagi, cercetător de la Universitatea Utah, SUA. Metoda GPS-ului ar putea însemna un pas în protejarea oamenilor în caz de cutremur, rămânând însă mari necunoscute şi mari probleme în confruntarea cu fenomenul seismic.