Chinese wetenschappers boeken doorbraak in aardbevingsonderzoek en -voorspelling

Het onderzoek dat onlangs door Chinese wetenschappers is gepubliceerd, heeft veel hoop gewekt voor de wetenschap op het gebied van aardbevingsvoorspelling.

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

Chinese wetenschappers doen onderzoek en vinden hulpmiddelen om aankomende grootschalige aardbevingen over de hele wereld nauwkeurig te voorspellen. (Bron: SCMP)

Ongeveer 84 uur voordat op 16 juli een aardbeving met een kracht van 7,2 op de schaal van Richter plaatsvond voor de kust van Alaska, voorspelde een team van onderzoekers in China dat er een aardbeving zou plaatsvinden. Ze konden echter niet precies aangeven wanneer en waar deze zou plaatsvinden.

Het team hoopt nu het onderzoeksnetwerk verder uit te breiden en zo nauwkeurigere aardbevingsvoorspellingen te kunnen doen.

Grote stap voorwaarts

Zhang Maosheng, hoogleraar en decaan aan de Xian Jiaotong Universiteit in de provincie Shaanxi en onderzoeker bij het Chinese Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen, kreeg enkele dagen eerder bericht over de ongebruikelijke gegevens.

Zijn team kan nog steeds niet alle informatie voorspellen, waaronder de omvang, locatie en timing. Ze denken echter dat ontdekkingen na 10 jaar van het monitoren van aardbevingsgegevens in de nabije toekomst dichterbij dit doel kunnen komen.

In een artikel dat in juni in het Northwest China Journal of Geology werd gepubliceerd, meldde het team dat het meer dan tien jaar lang de waarschuwingssignalen van een aardbeving had gemeten.

Met behulp van een uiterst nauwkeurige gravimeter heeft het team gegevens verzameld van tientallen aardbevingen sinds 2010, waaronder de verwoestende aardbeving in Turkije en Syrië op 6 februari.

In het artikel wordt een methode beschreven voor het monitoren van het zwaartekrachtveld van de aarde bij lage frequenties, wat een mogelijke indicator kan zijn voor het voorspellen van dreigende of zeer krachtige aardbevingen.

Volgens de United States Geological Survey (USGS) kunnen ‘voorbodes’ van een grootschalige aardbeving afkomstig zijn van ongewone gebeurtenissen, zoals een reeks kleine aardbevingen of van ongewone dierlijke activiteiten.

Door veranderingen in de dynamische zwaartekracht te monitoren, ontdekte het team een betrouwbare signatuur en een potentieel vierfasenmechanisme dat op korte termijn dreigende aardbevingen signaleert.

Vooral tijdens de tweede fase, de fase van de ‘geblokkeerde energieopslag’ – die gewoonlijk één tot vijftien dagen vóór een aardbeving plaatsvindt – manifesteren dynamische zwaartekrachtafwijkingen zich in zwaartekrachtpieken.

Het team observeerde de anomalieën met behulp van gravimeters, instrumenten die veranderingen in de absolute zwaartekracht van de aarde meten.

Wetenschappers hebben een speciale dynamische gravimeter ontwikkeld om afwijkingen te meten op basis van vloeistofbeweging. De tool zou nauwkeuriger zijn in het voorspellen van kortdurende aardbevingen en bovendien kosteneffectiever.

Afwijkende metingen van het instrument werden waargenomen 83 uur vóór een aardbeving met een magnitude van 7,4 in Sulawesi, Indonesië, in september 2018 en 116 uur vóór een aardbeving met een magnitude van 7,2 in Tadzjikistan in februari 2023.

Volgens professor Zhang Maosheng zei het team dat ze consequent tekenen van grote aardbevingen dagen voordat ze plaatsvinden zien, en voor aardbevingen met een magnitude boven de 7 is de nauwkeurigheid "tot wel 100%".

Belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen

Chinese wetenschappers houden zich al sinds de jaren vijftig bezig met het voorspellen van aardbevingen. In de jaren zeventig richtten ze zich op praktisch onderzoek. Sommigen voorspelden dat aardbevingen het aantal slachtoffers aanzienlijk zouden beperken.

Het falen in het voorspellen van grootschalige aardbevingen heeft wetenschappers in veel landen echter ontmoedigd.

Volgens professor Liu Huaqing van de Northwestern Polytechnical University in Xi'an, provincie Shaanxi, geloven veel wetenschappers in landen als de VS en Japan niet dat aardbevingen voorspeld kunnen worden. "Chinese wetenschappers zijn het echter niet met deze visie eens."

Het team begon onafhankelijk dynamische zwaartekrachtgegevens te observeren nadat ze een verband hadden opgemerkt tussen ongebruikelijke metingen en aardbevingen.

In het artikel deelde het team een logbestand van chatberichten, waaronder berichten die vijf dagen voor de aardbeving in Tadzjikistan waren verzonden. Het team las de ongebruikelijke resultaten en voorspelde dat er binnen drie dagen een grootschalige aardbeving zou kunnen plaatsvinden.

Opvallend is dat de aardbeving in Turkije en Syrië eerder dit jaar ook een van de elf aardbevingen was die het onderzoeksteam observeerde. Ze zagen twee anomale zwaartekrachtpieken achter elkaar.

"Zoiets hebben we nog nooit eerder gezien. Die dag, na de eerste aardbeving met een kracht van 7,8, was er een aardbeving met een kracht van 7,5", herinnerde professor Zhang Maosheng zich, eraan toevoegend dat het team onmogelijk had kunnen voorspellen dat er twee aardbevingen achter elkaar zouden komen.

Professor Zhang Maosheng zei dat er meer observaties nodig zijn om de relatie tussen aardbevingen en zwaartekrachtpiekindices te vinden, omdat dynamische zwaartekrachtafwijkingen vaak gedurende een bepaalde periode continu voorkomen vóór een aardbeving.

De deskundige voegde toe dat het vermogen om aardbevingen binnen een periode van 1 tot 15 dagen te voorspellen "zeer nauwkeurig" is en de huidige prestaties op het gebied van aardbevingsvoorspelling van de wereldwijde wetenschappelijke gemeenschap ver overtreft.

De grootste uitdaging voor het team is het gebruiken van de informatie van de sensoren om de exacte tijd en locatie van de aardbevingen vast te stellen. Bovendien is de dekking van de apparaten vrij beperkt; het team beschikt momenteel over slechts vier faciliteiten in Xi'an.

Het doel van de groep is om samen met onderzoekers en landen zwaartekrachtmeters over de hele wereld op te zetten en zo een netwerk te creëren dat gegevens verzamelt.

"Als het de aandacht krijgt van wetenschappers over de hele wereld en de effectiviteit ervan op veel plaatsen wordt bewezen, zal dit een zeer belangrijke wetenschappelijke ontdekking zijn voor het voorspellen van aardbevingen", aldus hoogleraar geologie Yue Zhongqi van de Universiteit van Hong Kong (China).

Bron