Βρέθηκε μοντέλο πρόβλεψης μεγάλων σεισμών, τι «ανακάλυψαν» επιστήμονες

Το μοντέλο λαμβάνει υπόψη τη σειρά και το timing των προηγούμενων σεισμών αντί να βασίζεται απλώς στο μέσο χρονικό διάστημα μεταξύ σεισμών του παρελθόντος.

Αυτή η μέθοδος εξηγεί επίσης γιατί οι σεισμοί τείνουν να εμφανίζονται σε συστάδες. Ερευνητές του Northwestern University ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο για να βοηθήσουν τους σεισμολόγους να προβλέψουν καλύτερα πότε θα συμβεί ο επόμενος μεγάλος σεισμός σε ένα ρήγμα. Η μελέτη, που διεξήχθη από μια ομάδα σεισμολόγων και στατιστικολόγων, στοχεύει να αντιμετωπίσει το μείζον πρόβλημα της σεισμολογίας: τον προσδιορισμό του πότε να περιμένουμε τον επόμενο μεγάλο σεισμό.

Η ομάδα ισχυρίζεται ότι τα ρήγματα είναι «έξυπνα» και έχουν «μακροπρόθεσμη μνήμη», που σημαίνει ότι ένας σεισμός δεν απελευθερώνει όλη την ενέργεια/πίεση που έχει συσσωρευτεί στο ρήγμα με την πάροδο του χρόνου, επομένως, μετά από έναν μεγάλο σεισμό, σε μερικά παραμένει και μπορεί να προκαλέσει κι άλλους.

Οι σεισμολόγοι παραδοσιακά υποθέτουν ότι οι μεγάλοι σεισμοί σε ρήγματα είναι σχετικά τακτικοί και ότι ο επόμενος σεισμός συμβαίνει μετά από την παρέλευση σχεδόν ίδιου χρόνου από τους προηγούμενους. Στην πραγματικότητα, οι σεισμοί μπορεί να συμβούν πιο αργά ή πιο γρήγορα από το αναμενόμενο.

«Λαμβάνοντας υπόψη την πλήρη ιστορία του σεισμού και όχι απλώς το μέσο χρονικό διάστημα μεταξύ σεισμών του παρελθόντος, αλλά και τον χρόνο από τον τελευταίο, θα μας βοηθήσει πολύ στην πρόβλεψη μελλοντικών σεισμών», δήλωσε στη Daily mail ο Seth Stein, καθηγητής Γης και Επιστήμης των Πλανητών στο Weinberg College of Arts and Sciences.

«Όταν προσπαθείς να υπολογίσεις τις πιθανότητες μιας ομάδας να κερδίσει ένα παιχνίδι με μπάλα, δεν κοιτάς μόνο το τελευταίο παιχνίδι και το μέσο χρονικό διάστημα μεταξύ νικών. Η αναδρομή σε πρόσφατα παιχνίδια μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη. Μπορούμε τώρα να κάνουμε κάτι παρόμοιο για τους σεισμούς ».

Η έρευνα της ομάδας επικεντρώθηκε στη διερεύνηση διεργασιών στις ζώνες παραμόρφωσης κατά μήκος των ορίων πλακών εντός της λιθόσφαιρας χρησιμοποιώντας μια σειρά τεχνικών, όπως η σεισμολογία, η διαστημική γεωδαισία (μέτρηση της γεωμετρίας, της βαρύτητας και του χωρικού προσανατολισμού της Γης και άλλων αστρονομικών σωμάτων, όπως οι πλανήτες) και θαλάσσια γεωφυσική.

Το παραδοσιακό μοντέλο, που χρησιμοποιείται από τότε που ένας μεγάλος σεισμός το 1906 κατέστρεψε το Σαν Φρανσίσκο, υποθέτει ότι αργές κινήσεις κατά μήκος του ρήγματος δημιουργούν καταπόνηση, η ενέργεια από την οποία εκλύεται σε έναν μεγάλο σεισμό. Με άλλα λόγια, ένα ρήγμα έχει μόνο βραχυπρόθεσμη μνήμη — «θυμάται» μόνο τον τελευταίο σεισμό και έχει «ξεχάσει» όλους τους προηγούμενους. Αυτή η υπόθεση χρησιμοποιείται επί του παρόντος στην πρόβλεψη μελλοντικών σεισμών και στη συνέχεια αξιοποιείται σε χάρτες κινδύνου που προβλέπουν το επίπεδο δόνησης για το οποίο πρέπει να σχεδιαστούν αντισεισμικά κτίρια.

«Όμως οι μεγάλοι σεισμοί δεν λειτουργούν όπως ένα ρολόι», είπε ο συν-συγγραφέας της μελέτης James S. Neely. «Μερικές φορές βλέπουμε πολλούς μεγάλους σεισμούς να συμβαίνουν σε σχετικά μικρά χρονικά διαστήματα και στη συνέχεια μεγάλες περιόδους που δεν συμβαίνει απολύτως τίποτα. Τα παραδοσιακά μοντέλα δεν μπορούν να ερμηνεύσουν αυτή τη συμπεριφορά».

«Οι ομάδες σεισμών υποδηλώνουν ότι τα ρήγματα έχουν μακροπρόθεσμη μνήμη», προσθέτει ο Lean Salditch, από το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ. «Αν έχει περάσει πολύς καιρός από έναν μεγάλο σεισμό, τότε ακόμα και μετά από έναν άλλο, η “μνήμη” του ρήγματος μερικές φορές δεν διαγράφεται από το σεισμό, αφήνοντας σε αυτό ενέργεια και αυξημένες πιθανότητες να έχουμε έναν άλλο. Το νέο μας μοντέλο υπολογίζει τις πιθανότητες σεισμού με αυτόν τον τρόπο».

Για παράδειγμα, αν και μεγάλοι σεισμοί στο τμήμα Mojave του ρήγματος του San Andreas συμβαίνουν κατά μέσο όρο κάθε 135 χρόνια, ο πιο πρόσφατος συνέβη το 1857, μόλις 45 χρόνια μετά από τον τελευταίο το 1812. Αυτό δεν θα ήταν αναμενόμενο χρησιμοποιώντας το παραδοσιακό μοντέλο. Ωστόσο το νέο μοντέλο δείχνει ότι επειδή ο σεισμός του 1812 συνέβη μετά από ένα κενό 304 ετών από τον προηγούμενο σεισμό του 1508, η συσσωρευμένη πίεση προκάλεσε το 1857 έναν σεισμό νωρίτερα από τον μέσο όρο.

«Είναι λογικό να έχει σημασία η συγκεκριμένη σειρά και ο χρόνος των προηγούμενων σεισμών», συμπληρώνει ο Σπένσερ, καθηγητής στατιστικής. «Η συμπεριφορά πολλών συστημάτων εξαρτάται από το ιστορικό τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, ο κίνδυνος για διάστρεμμα του αστραγάλου μας εξαρτάται όχι μόνο από το τελευταίο διάστρεμμα, αλλά και από προηγούμενα».

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι το νέο τους μοντέλο θα είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τους σεισμολόγους καθώς εργάζονται για τη βελτίωση της πρόβλεψης σεισμών και την καλύτερη προετοιμασία για μελλοντικά σεισμικά γεγονότα όπως το πρόσφατο καταστροφικό στην Τουρκία και τη Συρία.

Ωστόσο, το Αμερικανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο επιμένει ότι ένας μεγάλος σεισμός δεν έχει προβλεφθεί ποτέ και δεν θα προβλεφθεί στο άμεσο μέλλον, υποστηρίζοντας ότι μια πρόβλεψη θα απαιτούσε τη γνώση της ημερομηνίας και της ώρας, της τοποθεσίας και του μεγέθους. Σύμφωνα με το Ινστιτούτο, οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν την πιθανότητα ενός σεισμού μόνο εντός ορισμένου χρονικού διαστήματος.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Bulletin of the Seismological Society of America.