Czy potrafimy przewidywać trzęsienia ziemi? To karkołomne zadanie

Coraz więcej osób zaczyna zastanawiać się, jak to z tymi naukowcami i badaczami jest. Nawet w Polsce, czyli kraju z pogodą dość spokojnej natury, nie brak sezonowych ostrzeżeń o nadciągających wichurach czy podtopieniach. Każdy z nas przynajmniej raz otrzymał na telefon specjalny alert informujący o silnych wiatrach i nie tylko.

Na całym świecie istnieją specjalne systemy analizowania i ostrzegania. Potrafimy dowiadywać się zawczasu o nadciągającym huraganie, fali tsunami, podtopieniach i podobnych. Dlaczego w tym zestawieniu nie ma jednak trzęsień ziemi? Czy jako ludzie możemy w jakikolwiek sposób je przewidywać?

Aby przygotować skuteczną i użyteczną prognozę trzęsienia ziemi, potrzebne są cztery elementy. Są nimi data, godzina, lokalizacja i spodziewana siła. Tylko komplet daje nam możliwość skutecznego przewidzenia trzęsienia, jego skutków i podpowie, jak można się przygotować — na przykład, poprzez skuteczną ewakuację przed momentem wystąpienia.

To oczywiste, wszak otrzymujemy odpowiedzi na najbardziej kluczowe pytania. Wiemy, kiedy dokładnie, gdzie i jak mocno. Ten ostatni czynnik również jest istotny, w końcu nie każda aktywność sejsmiczna jest dla nas groźna, a przeprowadzanie zakrojonej na szeroką skalę akcji ratunkowej w obliczu braku zagrożenia byłoby bez sensu.

Mamy zatem nasze cztery kluczowe i dość jasne składniki odpowiedniej "przepowiedni" trzęsienia ziemi. Dlaczego zatem regularnie jesteśmy informowani o nagłych katastrofach w różnych miejscach na świecie? Ledwie kilka dni temu cały glob obiegły wieści o tragicznym w skutkach trzęsieniu w Turcji i Syrii. Dlaczego nie mogliśmy tego przewidzieć?

Czy ludzie będą kiedykolwiek w stanie przewidywać nadchodzące trzęsienia ziemi? Z pewnością. Czy jednak jesteśmy zdolni do tego już teraz? Niestety nie. Naukowe zmagania z ruchami sejsmicznymi są ściśle związane z tektoniką, czyli nauką o budowie skorupy ziemskiej. Współczesna teoria tektoniki (mówiąca m.in. o istnieniu 9 płyt) istnieje dopiero od lat 50’ ubiegłego wieku. Jak widać, jest to dziedzina szalenie młoda, przez co nie zdołaliśmy jeszcze poznać jej wystarczająco dogłębnie.

A skoro o głębokości mowa, to mamy do czynienia z kolejnym problemem. Do braku wystarczającego zrozumienia dochodzi bowiem czynnik stricte fizyczny. O ile badania i analizy przeprowadzane przy pomocy aparatury na powierzchni są na wyciągnięcie ręki, to trzęsienia ziemi wynikają z głębi. Tam dostać się możemy jedynie przy pomocy kosztownych i skomplikowanych odwiertów.

Te są oczywiście przeprowadzane, jednak sami naukowcy przyznają, że nie dają dostatecznych odpowiedzi. Ruchy sejsmiczne występujące każdego roku można liczyć w przynajmniej tysiącach. W początkowej fazie, czyli dającej się wykryć "zawczasu" są one względnie podobne. Nikt nie wie, czy zakończy się na niewielkich odczytach, czy tsunami zalewającym pół kontynentu.

Prace naukowców w dziedzinie sejsmologii może przypominać nieco błądzenie we mgle. Okazuje się, że jest cała masa czynników, które mogą świadczyć o nadchodzących trzęsieniach ziemi. Kluczowe jest w tym wszystkim słowo “mogą", ponieważ to też nie jest do końca oczywiste.

Weźmy na tapet zmiany w skałach i otoczeniu. Okazuje się, że przed trzęsieniem ziemi można zaobserwować zmienianie się poziomu wód gruntowych i rozszczelnienie skał. To natomiast prowadzi do zwiększenia przepływu dróg dla wody. Widoczne są mikroszczeliny, uwalniany jest również radon na skutek radioaktywnego rozpadu niektórych minerałów.

Sęk w tym, że takie zjawiska mogą występować bez trzęsienia ziemi. Bywa, że te zjawiska występują bez korelacji z trzęsieniem, a działa to też w drugą stronę — aktywność sejsmiczna może nastąpić nagle i zaskakująco, bez żadnych zjawisk poprzedzających je na powierzchni. Są one niezwykle tajemnicze, a swój początek mają wiele kilometrów pod poziomem gruntu.

Nie mając niemal żadnych empirycznych dowodów na nadciąganie danego zjawiska, naukowcy są zmuszeni do matematycznego (i nie tylko) modelowania zjawisk. Jak łatwo się domyślić, ta sztuka również jest trudna. Z równania trzeba usunąć czynniki na powierzchni ziemi, dlatego zostaje tylko to, co pod nią.

Niezwykle trudno jest laboratoryjnie odtworzyć sytuacje mające miejsce wiele kilometrów w stronę jądra ziemi. Jak zachowują się minerały poddawane ekstremalnym warunkom, które poprzedzają trzęsienia ziemi? To jeden z problemów. Kolejnym jest ciągłe monitorowanie tych zjawisk. Obecnie przewidywanie trzęsień ziemi jest sztuką przyszłości. Choć nieustannie zmierzamy w tym kierunku, to droga jest daleka.