Még koránt sincs vége, de 2023 bővelkedik a természeti és ipari katasztrófákban, a február 6-ai törökországi és szíriai 7,8-as erősségű földrengés következtében házak omlottak össze és épületek váltak a földdel egyenlővé másodperceken belül, a mentőalakulatok már csak a romok és a halottak között próbáltak túlélőket találni. A szinte azonnali pusztítás borzalma már akkor felvetett egy kérdést: Miért nem tudta senki, hogy a földrengés bekövetkezik? Pedig a tét nem is lehetne nagyobb: az Egészségügyi Világszervezet szerint a természeti katasztrófák okozta halálesetek közel felét a földrengések okozzák majdnem két évtizede.
Fura, hogy a földtudósok évek óta nem tudják megjósolni, hol és mikor fog bekövetkezni egy földrengés...
Pláne egy olyan területen, mint hazánk, ahol bár előfordulnak kisebb földmozgások, nem jellemzőek a 3-as erősségű feletti rázkódások. Mint ismeretes, 2023. augusztus 19-én magyar idő szerint 11 óra 13 perckor majd 11 óra 16 perckor két erős földrengés pattant ki hazánkban egymás után, amit számtalan, különböző intenzitású utórengés követett. 2023. augusztus 20-án hajnalban két nagyobb rengéssel indult a nap, 3 óra 52 perckor újabb földrengés pattant ki Szarvas közelében, 4.2-es magnitúdóval, melyet 5 óra 13 perckor egy másik rengés követett 3.5-ös magnitúdóval. A térképen az elmúlt 2 nap rengései és utórengései láthatók:
Miért olyan nehéz előre földrengés-előrejelzést adni?
Sok geológus szerint szinte lehetetlen tökéletesen megjósolni egy földrengést, mivel a bolygó teljes kérgének elemzése rendkívül bonyolult. Mások szerint az új technológiák - köztük a mesterséges intelligencia, amely segíthet gyorsabb és pontosabb előrejelzéseket készíteni, valamint az okostelefonok, amelyek azonnal riasztást küldhetnek és figyelmeztethetik az embereket, hogy keressenek menedéket - segíthetnek életeket menteni.
De még a legígéretesebb erőfeszítések is csak másodpercekre, vagy néhány ritka esetben percekre adnak előzetes értesítést, ami megnehezíti az időben történő evakuálást. A földtudományi szakértők szerint a földrengés helyét, idejét és súlyosságát pontosabban előre jelző technológia még évekre van, miközben a pontatlan becslések több kárt okozhatnak, mint hasznot.
"Egy földrengés nagyon-nagyon gyorsan történik" - mondta a török pusztítással kapcsolatban Christine Goulet, az amerikai földtani intézet (USGS) földrengéstudományi központjának igazgatója. "Joggal mondhatjuk, hogy jelenleg egyáltalán nem vagyunk képesek a földrengések előrejelzésére".
Milyen technológiák vannak?
A földrengések hátterében álló lemezmozgások lassan zajlanak, a törések pedig gyakran hirtelen következnek be, és olyan földrengéseket hoznak létre, amelyek komoly pusztítást végeznek. A téves találgatások elkerülése érdekében így a geológusok a földrengések bekövetkezésének esélyeire összpontosítanak ahelyett, hogy az egyes események előrejelzésére törekednének.
A tudósok geológiai méréseket, szeizmológiai gépek adatait és történelmi feljegyzéseket használnak arra, hogy kiemeljék a földrengésveszélyes területeket - majd statisztikai modellek segítségével felmérik a jövőbeni földrengés bekövetkezésének valószínűségét. Az időjárás-előrejelzéssel ellentétben azonban - amelyet a számítási teljesítmény, a matematikai modellek, valamint a drónok és műholdak elterjedése javított - a földrengés-előrejelzés minősége elmaradt.
Az elmúlt fél évszázadban a tudósok számos módszerrel próbálták megjósolni a földrengéseket, és kevés sikerrel jártak.
Az 1970-es és 1980-as években a kutatók olyan jeleket kerestek, amelyek megelőzhetik a földrengéseket, és olyan jelek sokaságát vizsgálták, mint az állatok viselkedése, a radonkibocsátás és az elektromágneses jelek. Az eredmények időnként mintákat mutattak, de egyik sem volt elég megbízható ahhoz, hogy megfeleljen a tudományos követelményeknek.
Az 1980-as években a földrengéskutatók szerint a kaliforniai Parkfield közelében lévő San Andreas törés egy szakaszán már régóta esedékes volt egy földrengés, és rengeteg történelmi adatot elemeztek, hogy megjósolják azt. Úgy döntöttek, hogy 1993-ra földrengés várható, de ez csak 2004-ben következett be - amikor is minden előjel nélkül végigsöpört Közép-Kalifornián.
Ez "egyfajta halálos ítélet" volt a földrengés-előrejelzés számára, ami sok tudóst arra késztetett, hogy inkább a statisztikai modellekre és a valószínűségi becslésekre összpontosítsanak, mintsem az időjárás-szerű előrejelzésre.
A technológia fejlődésével azonban a földrengés-előrejelző rendszerek is fejlődtek. Ezek a hálózatok szeizmológiai gépeket használnak a rengések észlelésére és elemzésére - és egy olyan rendszerhez csatlakoznak, amely néhány másodperccel a földrengés bekövetkezése előtt értesítést küld az embereknek.
Alternatív földrengés-előrejelzési elméletek is születtek, de sokukat szkeptikusan kell kezelni, mondták a földrengéskutatók. Az egyik vitatott módszer a bolygók együttállásának tanulmányozására támaszkodik. Egy hollandiai kutatóé még a Twitteren terjedt el, miután látszólag ezzel a módszerrel több nappal előre pontosan megjósolta a törökországi földrengés részleteit.
A tudósok azonban felhívják a figyelmet, miszerint mindenféle megalapozatlan és nem kutatott földrengés-előrejelzési módszer létezik, a tapasztalat az, hogy ha ezeket az eredményeket hosszú időn keresztül elemzik, akkor nem igazán állja meg a helyét a kiszámíthatóság eleme.
Egyelőre senki nem ismer senkit, aki valaha is ismételten megbízható előrejelzéseket tett volna, ha ez ilyen egyszerű lenne, valószínű már megcsinálták volna a tudósok.
Így kapnak telefonok milliói korai értesítést Kalifornia legnagyobb rengéseiről
Az USGS által kiépített ShakeAlert rendszer képes értesítést küldeni az ember telefonjára, amely nagyjából 20 másodperctől egy percig terjedő előzetes értesítést ad a földrengés előtt.
A technológia az USGS terepállomások érzékelőinek adatait használja, amelyek a talajrengés intenzitását mérik. Amikor egy állomás földrengést észlel, a számítógépek kiszámítják az állomás adatait, és öt másodpercen belül megjósolják, hogy a rengés hol fog kipattanni.
A mobilszolgáltatók ezután figyelmeztetést adhatnak ki a várható területen tartózkodó felhasználóknak. A rendszer azért működik, mert az internet és a mobiltelefonos jelek olyan sebességgel terjednek, ami sokkal gyorsabb, mint a földrengéshullámok sebessége a kőzetben.
De néhány másodpercnél hosszabb előrejelzést adni nagyon nehéz, mondta több földrengésszakértő. A földrengések pontos előrejelzéséhez a földkéreg kiterjedt feltérképezésére és elemzésére lenne szükség, beleértve minden egyes feszültségpont megjelölését, hogy gondosan nyomon lehessen követni, melyek lehetnek közel a töréshez.
A téves riasztások majdnem rosszabbak, mint a helyes előrejelzések
A földrengés bekövetkezésének időpontjában is van egyfajta véletlenszerűség, amely néha minden figyelmeztető jel nélkül is bekövetkezhet - tették hozzá a szakértők. Még ha a technológia ígéretesnek is bizonyul, sok tudós attól tart, hogy ha egy megoldás szigorú tesztelés nélkül kerül korán forgalomba, és kudarcot vall, az emberek pedig kevésbé bíznak a technológiában.
A szakemberek szerint a téves riasztások majdnem rosszabbak, mint a helyes előrejelzések, mert az emberek elveszítik a rendszerbe vetett hitüket.
A kutatók a mesterséges intelligencia felé is fordulnak, gépi tanulási megoldásokat használnak, amelyek nagy mennyiségű adatot dolgoznak fel, és kiszúrják a mintákat. A szakértők szerint a remény az, hogy a szoftverek gyorsan több adatot elemeznek, mint amennyire az emberek képesek, hogy jobban megértsék, mi előzi meg a földrengéseket, hogy több figyelmeztető jelet észlelhessenek.
A tudósok a gépi tanulási modelleket adathalmazokkal látják el, a szeizmológiai mérési adatoktól kezdve a földfelszín deformálódásáról szóló radaradatokig, hogy jobban meg tudják jósolni a jövőbeli földrengések időpontját és helyét. De még ha a technológiát el is sajátítják, nem valószínű, hogy hihetetlenül pontos lesz. A legjobb esetben a tudósok valószínűleg nagyjából 1000×1000 kilométeres körzetben tudnák megjósolni egy földrengés helyét, mégpedig néhány év alatt.
Bármi ennél részletesebb nem valószínű, mert a múltbeli földrengésekről rendelkezésre álló adatok mennyisége még mindig kevés. A földrengési adatok csak az elmúlt 25-30 évben váltak automatikussá és digitálissá, így nem könnyű olyan adatokkal dolgozni, amelyek azelőtt meglehetősen hiányosak voltak.
Hogyan segíthet a GPS technológia egy nap a földrengések előrejelzésében?
Mint ahogyan azt már fejtegettük, a földrengések előrejelzése évtizedek óta lehetetlennek tűnő cél a szeizmológusok számára. Két francia kutató azonban egy lépéssel közelebb kerülhet a cél eléréséhez. Egy új tudományos felfedezés ugyanis megteremtette az alapokat ahhoz, hogy az érintett szervek egy nap talán pontosan meg tudják határozni, mikor következhet be egy földrengés, mindezt GPS-mérések alapján.
Quentin Bletery és kollégája, Jean-Mathieu Nocquet az egyesült államokbeli University of Nevada at Reno adatállományát használták fel tanulmányukhoz. Világszerte több ezer állomás rögzíti GPS-pozícióját ötpercenként, és ez az adatkészlet képes megmutatni a szeizmológusoknak a Föld talajmozgásának legkisebb mozgásait is.
"Koncepcionálisan ez azt mondja, hogy az elképzelésünk lehetséges, ami egy hatalmas lépés" - mondta Quentin Bletery, a franciaországi Institut de Recherche pour le Développement és az Université Côte d'Azur szeizmológusa.
A tudósok olyan területeket vizsgáltak, ahol ismert 7,0-es vagy annál nagyobb erősségű földrengések történtek, és elemezték az adatokat a rengés bekövetkezésének pillanatáig tartó 48 órás ablakon belül, majd elméletüket tesztelve megjósolták, hogyan fog kinézni a földrengés az adathalmaz alapján.
Körülbelül két órával az egyes rengések előtt Bletery és Nocquet azt tapasztalta, hogy előrejelzéseik kezdtek pontosságot mutatni, és ahogy közeledett a földrengés, úgy nőtt a csapat képessége a mérés pontos meghatározására.
Bár ez a felfedezés minden bizonnyal ajtókat nyit a szeizmológusok előtt, akik remélik, hogy egy napon előre jelezhetik a földrengéseket, a jelenlegi GPS-technológia nem elég érzékeny ahhoz, hogy pontos előrejelzést adjon.
Valójában ennek a technológiának 50-szer érzékenyebbnek kellene lennie ahhoz, hogy képes legyen észlelni egy földrengést, mielőtt az bekövetkezne. A tudósok azt is elismerték, hogy az általuk elemzett földrengések mintegy felét nem tudták előre jelezni.
Julián García Mayordomo, a spanyolországi Földtani és Bányászati Intézet (IGME) földrengésgeológiai szakértője kifejtette, hogy a technológia jelenlegi állása szerint egyszerűen túl sok változó mozog a föld alatt ahhoz, hogy teljes bizonyossággal lehessen jeleket venni.
"A nagy földrengések 10-15 kilométer mélyen a földkéregben következnek be, ahol eddig nem tudtunk körülnézni. Ráadásul egy nagy törés, amely 6,5-ös vagy 7-es nagyságrendű földrengéseket produkál, egy több tíz kilométer hosszú és 15 kilométer mély sík. Ez egy hatalmas terület, ahol számos geológiai folyamat zajlik" - mondta.
"Teljesen lehetetlen ellenőrizni. Túl sok változó van, ami rendkívül kiszámíthatatlanná teszi a jelenséget".
Bletery és Nocquet felfedezése azonban azt jelezte, hogy a földrengések nem teljesen olyan kaotikusak, mint korábban gondolták. Vizsgálataik során a tisztviselők találtak egy olyan ciklust, amely megelőzte a Tohoku-Ohi 9,0-es erősségű földrengést, amely 2011-ben pusztító cunamit okozott Japán partjainál.
Az akkori terület GPS-adatait vizsgálva megállapították, hogy előrejelzéseik több mint két órával a rengés előtt pontosak voltak. Ráadásul úgy tűnt, hogy a GPS-mérések nagyjából 3,6 óránként ismétlődnek, ami azóta új kérdéseket vetett fel a szeizmológusok előtt.
