Tragedia care s-a desfășurat în sud-estul Turciei și nordul Siriei în luna februarie evidențiază cât de neașteptat pot lovi cutremurele. Oamenii de știință caută modalități de a detecta semnele de avertizare timpurii ale acestor dezastre naturale.
Au lovit brusc și fără avertisment. Cele două cutremure devastatoare care au lovit sud-estul Turciei și nordul Siriei s-au soldat cu moartea a zeci de mii de oameni și au lăsat tot atâția răniți sau fără adăpost.
Tragedia a avut loc la primele ore ale zilei de 6 februarie, majoritatea victimelor dormeau când primul cutremur cu magnitudinea de 7,8 le-a prăbușit casele și i-a prins și pe ei înăuntru.
Primul indiciu pe care l-au avut semiologii că se desfășura un dezastru major au fost mișcările bruște ale instrumentelor lor sensibile răspândite în întreaga lume, pe măsură ce undele seismice produse de primul cutremur s-au răspândit în jurul globului. Câteva ore mai târziu, aceasta a fost urmată de un al doilea cutremur de magnitudine 7,5 grade.
În timp majoritatea statelor au contribuit cu ajutoarea pentru comunitățile distruse de pe ambele părți ale graniței dintre Turcia și Siria, unii se întreabă de ce nu am văzut acest lucru venind.
Sistemul de falii din Anatolia de Est în care s-au produs cutremurele face parte dintr-o „joncțiune triplă” tectonică în care trei plăci tectonice – plăcile Anatolia, Arabia și Africa – se macină una pe cealaltă. Din 1970, doar trei cutremure cu magnitudinea 6 sau mai mare au lovit regiunea, iar mulți geologi credeau că regiunea era „în așteptarea” unui cutremur mare.
Așadar, de ce nu au putut să prevadă cutremurul?
Într-adevăr, știința de a prezice cutremure este foarte, foarte dificilă. Deși există adesea semnale minuscule care pot fi detectate în datele seismice după ce a avut loc un eveniment, este mult mai dificil să știi ce să cauți și să folosești datele pentru a face prognoze în prealabil.
„Când simulăm cutremure în laborator, putem vedea toate aceste mici defecțiuni care se întâmplă – există unele fisuri și unele defecte care apar mai întâi”, spune Chris Marone, profesor de geoștiințe la Universitatea Sapienza din Roma, în Italia. „Dar în natură există multă incertitudine cu privire la motivul pentru care adesea nu vedem șocuri sau indicii că va avea loc un cutremur mare”.
Geologii au încercat să folosească metode științifice moderne pentru a prezice cutremure cel puțin încă din anii 1960, dar cu puțin succes. Un factor principal pentru asta, spune Marone, este complexitatea sistemelor de falii care traversează globul. Există, de asemenea, o mulțime de zgomot seismic – Pământul mormăie și bubuie în mod constant, ceea ce, atunci când este combinat cu zgomotul antropic al traficului, lucrărilor de construcție și a vieții de zi cu zi, face dificilă identificarea semnalelor clare.
Trei lucruri care fac o predicție cu adevărat utilă
Potrivit United States Geological Survey, este nevoie de trei lucruri pentru a face o predicție cu adevărat utilă a unui cutremur – locația în care se va întâmpla, când se va întâmpla și cât de mare va fi evenimentul. Până acum, spun ei, nimeni nu poate face asta cu acuratețe.
În schimb, geologii reproduc cele mai bune presupuneri în „hărți de pericol”, unde calculează probabilitatea unui cutremur într-un interval de timp de câțiva ani. Deși acestea pot ajuta la un anumit grad de planificare, cum ar fi îmbunătățirea standardelor de construcție în zonele cele mai expuse riscului, nu oferă nivelul de predicție necesar pentru a oferi avertismente timpurii populației pentru a le permite să evacueze sau să se adăpostească. Și nu toți cei care locuiesc într-o zonă cu cutremur își pot permite tipul de infrastructură necesar pentru a rezista la cantități mari de unde de șoc.
„În Turcia și Siria, au existat o mulțime de factori care au dus la prăbușirea clădirilor”, spune Marone. „În mare parte din lumea occidentală au existat programe de întărire seismică care au fost implementate în anii 1970 și 1980. Dar costă mult construirea și modernizarea clădirilor”.
Deci, oamenii de știință au căutat în schimb modalități de a face predicțiile cutremurelor mai precise. Pe lângă semnalele seismice, cercetătorii au căutat indicii într-o mare varietate de locuri – de la comportamentul animalelor până la perturbări electrice din atmosfera superioară a Pământului .
Cu toate acestea, recent, a existat un entuziasm din ce în ce mai mare în legătură cu capacitățile inteligenței artificiale de a detecta tipul de semnale subtile pe care oamenii le ratează. Algoritmii de învățare automată pot analiza cantități mari de date de la cutremure din trecut pentru a căuta modele care ar putea fi folosite pentru a prezice evenimente viitoare.
„Acest tip de predicție bazată pe învățarea automată a produs mult interes”, spune Marone. Folosind blocuri de granit de mărimi reduse, ele pot recrea acumularea de stres și frecarea care ar putea apărea la un cutremur, ridicând intensitatea până când structura cedează, creând ceea ce ei numesc „cutremurele de laborator”.
„Putem prezice când va avea loc cutremurul în laborator, pe baza acestor modificări ale proprietăților elastice și a zgomotului provenit de la șocurile din zona de șoc în sine. Ne-ar plăcea să putem aplica acest lucru pe Pământ, dar nu suntem încă acolo”, spune Marone.
„Există câteva cazuri în care oamenii și-au dat seama cum să facă acest lucru în post-predicție după un cutremur care sugerează că acest lucru ar putea funcționa”, spune Marone. „Dar încă nu a avut loc o mare descoperire”.
Modelul chinez
Oamenii de știință din China, de exemplu, au căutat ondulații în particulele încărcate electric din ionosfera Pământului în zilele premergătoare cutremurelor cauzate de modificările câmpului magnetic deasupra zonelor de falie. Un grup condus de Jing Liu de la Institutul de Prognozare a Cutremurelor din Beijing, de exemplu, a spus că ar fi observat perturbări în electronii atmosferici deasupra epicentrului cutremurului care a lovit Baja, California, cu 10 zile înainte de a se produce la începutul lui aprilie 2010.
Alți oameni de știință din Israel au susținut recent că poat folosi inteligența artificială pentru a prezice cutremure mari cu 48 de ore înainte, cu o precizie de 83%, examinând modificările conținutului de electroni din ionosferă din ultimii 20 de ani.
China își pune în mod clar speranțele în acești indici din ionosferă. În 2018, China a lansat satelitul seismo-electromagnetic Chinez (CSES) pentru a monitoriza anomaliile electrice din ionosfera Pământului. Anul trecut, oamenii de știință de la Centrul rețelei chinezești de cutremur din Beijing au susținut că au găsit scăderi ale densității electronilor în ionosferă cu până la 15 zile înainte de cutremurele care au lovit China continentală în mai 2021 și ianuarie 2022.
„Un transfer de energie poate avea loc între litosferă și cele două straturi de deasupra – adică atmosfera și ionosferă”, spune Mei Li, unul dintre cercetătorii care lucrează la Centrul de rețea a cutremurelor din China. Ea avertizează că, chiar și cu datele din satelit, descoperirile lor sunt încă departe de a putea prezice un cutremur iminent.
„Nu putem specifica locația exactă în care se va întâmpla un eveniment viitor”, spun cercetătorii într-o lucrare despre descoperirile lor. Li subliniază, de asemenea, un alt factor perturbant – cutremurele mari pot induce schimbări în ionosferă departe de epicentrul lor, ceea ce face dificilă confirmarea locației precise.
