حقق العلماء الصينيون إنجازاً كبيراً في مجال أبحاث الزلازل والتنبؤ بها.

فتحت الدراسات الحديثة التي نشرها علماء صينيون آفاقاً واسعة لعلم التنبؤ بالزلازل في العالم.

Giới khoa học Trung Quốc tạo bước đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu, dự báo về động đất

يجري علماء صينيون أبحاثاً ويطورون أدوات للتنبؤ بدقة بالزلازل الكبيرة القادمة حول العالم . (المصدر: SCMP)

قبل حوالي 84 ساعة من وقوع الزلزال الذي بلغت قوته 7.2 درجة قبالة سواحل شبه جزيرة ألاسكا في 16 يوليو، توقعت مجموعة من الباحثين في الصين وقوع زلزال وشيك، لكنهم لم يتمكنوا من تحديد الوقت والموقع بدقة.

والآن، يأمل الفريق في توسيع شبكة أبحاثه بشكل أكبر لتقديم تنبؤات أكثر دقة بشأن الزلازل.

خطوة كبيرة إلى الأمام

تلقى تشانغ ماوشنغ، الأستاذ والعميد في جامعة شيان جياوتونغ في مقاطعة شنشي والباحث في وزارة الموارد الطبيعية الصينية، إشعارًا بظهور بيانات غير عادية قبل بضعة أيام.

حالياً، لا يزال فريقه غير قادر على التنبؤ بجميع المعلومات، بما في ذلك الشدة والموقع والتوقيت، لكنهم يعتقدون أن الاكتشافات التي ستتحقق بعد 10 سنوات من مراقبة بيانات الزلازل قد تقربهم من هذا الهدف في المستقبل.

في مقال نُشر في مجلة شمال غرب الصين للجيولوجيا في يونيو، قال فريق البحث إنهم أمضوا أكثر من عقد من الزمان في قياس العلامات التحذيرية المبكرة للزلزال.

باستخدام مقياس جاذبية عالي الدقة، جمع الفريق بيانات من عشرات الزلازل منذ عام 2010، بما في ذلك الزلزال المدمر الذي ضرب تركيا وسوريا في 6 فبراير.

تقدم هذه الورقة البحثية طريقة لمراقبة مجال جاذبية الأرض عند الترددات المنخفضة، والتي يمكن أن تكون مؤشراً محتملاً للتنبؤ بالزلازل عالية الشدة الوشيكة أو القريبة.

وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS)، فإن "علامات التحذير" من حدوث زلزال واسع النطاق يمكن أن تكون أحداثًا غير عادية مثل سلسلة من الزلازل الصغيرة أو نشاط حيواني غير عادي.

من خلال مراقبة التغيرات في الجاذبية الديناميكية، عثر فريق البحث على مؤشر موثوق وآلية محتملة من أربع مراحل تشير إلى حدوث زلازل وشيكة في المستقبل القريب.

وعلى وجه الخصوص، خلال المرحلة الثانية، أو مرحلة "تخزين الطاقة المحصورة" - والتي تحدث عادةً بين 1 و 15 يومًا قبل وقوع الزلزال - تتجلى شذوذات الجاذبية الديناميكية من خلال ذروات الجاذبية.

رصد فريق البحث هذه الشذوذات باستخدام مقياس الجاذبية، وهو أداة تقيس التغيرات في قوة الجاذبية المطلقة للأرض.

طوّر العلماء مقياس جاذبية ديناميكي خاص لقياس الشذوذات بناءً على حركة السوائل. يُعتبر هذا الجهاز أكثر دقة في التنبؤ بالزلازل قصيرة المدى، كما أنه أقل تكلفة.

تم رصد قراءات شاذة من هذا الجهاز قبل 83 ساعة من الزلزال الذي بلغت قوته 7.4 درجة في سولاويزي، إندونيسيا، في سبتمبر 2018 وقبل 116 ساعة من الزلزال الذي بلغت قوته 7.2 درجة في طاجيكستان في فبراير 2023.

وقال فريق البحث إنهم لاحظوا باستمرار علامات الزلازل الكبرى قبل عدة أيام من وقوعها، ووفقًا للبروفيسور تشانغ ماوشنغ، بالنسبة للزلازل التي تزيد قوتها عن 7 درجات على مقياس ريختر، فإن الدقة كانت "تصل إلى 100٪".

اكتشاف علمي هام

لقد حظي التنبؤ بالزلازل باهتمام العلماء الصينيين منذ خمسينيات القرن الماضي، مع تركيز الأبحاث العملية في سبعينيات القرن الماضي. وقد ساهم التنبؤ بالزلازل بشكل كبير في الحد من الخسائر البشرية.

ومع ذلك، فإن الإخفاقات في التنبؤ بالزلازل واسعة النطاق قد أحبطت العلماء في العديد من البلدان.

بحسب البروفيسور ليو هوا تشينغ من جامعة نورث وسترن بوليتكنيك في شيآن بمقاطعة شنشي، فإن العديد من العلماء في دول مثل الولايات المتحدة واليابان لا يعتقدون أنه يمكن التنبؤ بالزلازل، لكن "العلماء الصينيين لا يتفقون مع هذا الرأي".

بدأ فريق البحث بشكل مستقل بمراقبة بيانات الجاذبية الديناميكية بعد ملاحظة وجود علاقة بين القراءات الشاذة والزلازل.

نشرت المجموعة في المقال سجلات محادثات، بما في ذلك رسائل أُرسلت قبل خمسة أيام من الزلزال الذي ضرب طاجيكستان. وقرأوا نتائج غير معتادة وتوقعوا وقوع زلزال كبير خلال الأيام الثلاثة المقبلة.

والجدير بالذكر أن كارثة الزلزال التركي السوري التي وقعت في وقت سابق من هذا العام كانت أيضاً واحدة من بين 11 زلزالاً رصدها فريق البحث. وقد لاحظوا ذروتين جاذبيتين غير طبيعيتين حدثتا بتتابع سريع.

"لم نشهد شيئًا كهذا من قبل. في ذلك اليوم، بعد الزلزال الأولي الذي بلغت قوته 7.8 درجة، وقع زلزال لاحق بقوة 7.5 درجة"، كما روى البروفيسور تشانغ ماوشنغ، مضيفًا أن فريق البحث لم يتمكن من التنبؤ بحدوث زلزالين متتاليين بسرعة.

يشير البروفيسور تشانغ ماوشنغ إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظة لإيجاد صلة بين الزلازل ومؤشرات الجاذبية القصوى، حيث أن الشذوذات في الجاذبية الديناميكية غالباً ما تحدث بشكل مستمر لفترة من الوقت قبل وقوع الزلزال.

وأضاف الخبير أن القدرة على التنبؤ بالزلازل في نطاق يتراوح من يوم إلى 15 يومًا "دقيقة للغاية" وتتجاوز بكثير الإنجازات التي حققها العلماء في جميع أنحاء العالم في أبحاث التنبؤ بالزلازل اليوم.

يتمثل التحدي الأكبر الذي يواجه فريق البحث في استخدام المعلومات التي تم جمعها من أجهزة القياس لتحديد وقت وموقع الزلازل بدقة. إضافةً إلى ذلك، فإن تغطية هذه الأجهزة محدودة للغاية، حيث لم يُنشئ فريق البحث حتى الآن سوى أربعة مواقع في شيآن.

يتمثل هدف الفريق في التعاون مع الباحثين والدول لإنشاء أجهزة قياس الجاذبية حول العالم من أجل إنشاء شبكة شاملة لجمع البيانات.

"إذا حظي هذا الأمر باهتمام العلماء في جميع أنحاء العالم وثبتت فعاليته في أماكن كثيرة، فسيكون هذا اكتشافًا علميًا مهمًا للغاية للتنبؤ بالزلازل"، كما قال البروفيسور يو تشونغتشي، وهو جيولوجي في جامعة هونغ كونغ (الصين).

مصدر