Chińscy naukowcy dokonują przełomu w dziedzinie badań i przewidywania trzęsień ziemi

Opublikowane niedawno przez chińskich naukowców badania otworzyły wiele nadziei dla nauki prognozowania trzęsień ziemi na świecie.

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

Chińscy naukowcy prowadzą badania i opracowują narzędzia umożliwiające dokładne przewidywanie nadchodzących trzęsień ziemi na dużą skalę na całym świecie . (Źródło: SCMP)

Około 84 godziny przed trzęsieniem ziemi o magnitudzie 7,2, które miało miejsce 16 lipca u wybrzeży Alaski, zespół badaczy w Chinach przewidział zbliżające się trzęsienie ziemi, lecz nie był w stanie określić dokładnego czasu i miejsca.

Zespół ma nadzieję na dalszą rozbudowę sieci badawczej, aby tworzyć dokładniejsze prognozy trzęsień ziemi.

Duży krok naprzód

Zhang Maosheng, profesor i dziekan Uniwersytetu Xian Jiaotong w prowincji Shaanxi oraz badacz z chińskiego Ministerstwa Zasobów Naturalnych, otrzymał powiadomienie o niezwykłych danych kilka dni wcześniej.

Jego zespół wciąż nie jest w stanie przewidzieć wszystkich informacji, w tym wielkości, lokalizacji i czasu, ale uważa, że odkrycia dokonane po 10 latach monitorowania danych dotyczących trzęsień ziemi mogą w niedalekiej przyszłości przybliżyć nas do tego celu.

W artykule opublikowanym w czerwcu w czasopiśmie Northwest China Journal of Geology zespół naukowców stwierdził, że od ponad dekady zajmuje się pomiarami sygnałów ostrzegawczych zapowiadających trzęsienia ziemi.

Za pomocą precyzyjnych grawimetrów zespół zebrał dane z kilkudziesięciu trzęsień ziemi, które miały miejsce od 2010 r., w tym z potężnego trzęsienia ziemi, które nawiedziło Turcję i Syrię 6 lutego.

W artykule przedstawiono metodę monitorowania pola grawitacyjnego Ziemi w zakresie niskich częstotliwości, która może być potencjalnym wskaźnikiem przewidywania nadchodzących lub bardzo intensywnych trzęsień ziemi.

Według United States Geological Survey (USGS) „zwiastunami” trzęsień ziemi na dużą skalę mogą być niezwykłe wydarzenia, takie jak seria małych trzęsień ziemi, lub niezwykła aktywność zwierząt.

Monitorując zmiany dynamicznej grawitacji, zespół natrafił na wiarygodny sygnał i potencjalny czterofazowy mechanizm, który sygnalizuje zbliżające się trzęsienia ziemi w krótkim okresie.

Szczególnie w drugiej fazie, zwanej fazą „zablokowanego magazynowania energii”, która zwykle ma miejsce od 1 do 15 dni przed wystąpieniem trzęsienia ziemi, dynamiczne anomalie grawitacyjne ujawniają się w postaci szczytów grawitacyjnych.

Zespół zaobserwował anomalie za pomocą grawimetrów, czyli instrumentów mierzących zmiany absolutnego przyciągania grawitacyjnego Ziemi.

Naukowcy opracowali specjalny grawimetr dynamiczny do pomiaru anomalii na podstawie ruchu cieczy. Narzędzie to ma być dokładniejsze w przewidywaniu krótkoterminowych trzęsień ziemi, a jednocześnie bardziej ekonomiczne.

Anomalne odczyty z tego instrumentu zaobserwowano 83 godziny przed trzęsieniem ziemi o magnitudzie 7,4 w Sulawesi w Indonezji we wrześniu 2018 r. oraz 116 godzin przed trzęsieniem ziemi o magnitudzie 7,2 w Tadżykistanie w lutym 2023 r.

Zespół twierdzi, że za każdym razem widział oznaki silnych trzęsień ziemi na kilka dni przed ich wystąpieniem, a w przypadku trzęsień ziemi o magnitudzie powyżej 7 „dokładność sięga 100%” – powiedział profesor Zhang Maosheng.

Ważne odkrycia naukowe

Chińscy naukowcy zajmują się prognozowaniem trzęsień ziemi już od lat 50. XX wieku, a w latach 70. XX wieku skupili się na badaniach praktycznych. Niektórzy przewidywali, że trzęsienia ziemi pomogą znacząco ograniczyć liczbę ofiar.

Jednak niepowodzenia w przewidywaniu trzęsień ziemi na dużą skalę zniechęciły naukowców w wielu krajach.

Zdaniem profesora Liu Huaqinga z Północno-Zachodniego Uniwersytetu Politechnicznego w Xi'an, w prowincji Shaanxi, wielu naukowców z krajów takich jak USA czy Japonia nie wierzy, że można przewidzieć trzęsienia ziemi, ale „chińscy naukowcy nie zgadzają się z tym poglądem”.

Zespół rozpoczął niezależną obserwację danych dotyczących dynamicznej grawitacji po zauważeniu związku między nietypowymi odczytami a trzęsieniami ziemi.

W artykule zespół udostępnił dziennik wiadomości czatowych, w tym te wysłane pięć dni przed trzęsieniem ziemi w Tadżykistanie. Zespół zapoznał się z nietypowymi wynikami i przewidział, że w ciągu najbliższych trzech dni może nastąpić trzęsienie ziemi o dużej skali.

Warto zauważyć, że katastrofalne trzęsienie ziemi w Turcji i Syrii, do którego doszło na początku tego roku, było jednym z 11 trzęsień ziemi zaobserwowanych przez zespół badawczy. W związku z tym zaobserwowali oni dwa anomalie grawitacyjne występujące jeden po drugim.

„Nigdy wcześniej czegoś takiego nie widzieliśmy. Tego dnia, po początkowym trzęsieniu ziemi o magnitudzie 7,8, nastąpiło trzęsienie ziemi o magnitudzie 7,5” – wspominał profesor Zhang Maosheng, dodając, że zespół badawczy nie mógł przewidzieć, że wystąpią dwa kolejne trzęsienia ziemi.

Profesor Zhang Maosheng stwierdził, że konieczne są dalsze obserwacje w celu znalezienia związku między trzęsieniami ziemi a wskaźnikami szczytów grawitacyjnych, ponieważ dynamiczne anomalie grawitacyjne często występują nieprzerwanie przez pewien czas przed trzęsieniem ziemi.

Ekspert dodał, że możliwość przewidywania trzęsień ziemi w okresie od 1 do 15 dni jest „bardzo dokładna” i znacznie przewyższa obecne osiągnięcia w badaniach nad prognozowaniem trzęsień ziemi prowadzonych przez światową społeczność naukową.

Największym wyzwaniem, przed którym stoi zespół, jest wykorzystanie informacji zebranych z czujników do ustalenia dokładnego czasu i lokalizacji trzęsień ziemi. Ponadto zasięg urządzeń jest dość ograniczony – zespół dysponuje obecnie tylko czterema placówkami w Xi'an.

Celem grupy jest współpraca z naukowcami i krajami w celu zainstalowania mierników grawitacji na całym świecie i utworzenia sieci obejmującej i zbierającej dane.

„Jeśli zwróci to uwagę naukowców z całego świata i okaże się skuteczne w wielu miejscach, będzie to niezwykle ważne odkrycie naukowe w zakresie przewidywania trzęsień ziemi” – powiedział profesor geologii Yue Zhongqi z Uniwersytetu w Hongkongu (Chiny).

Źródło