Ученые научились предсказывать землетрясения

Американский геолог Брайан Этвотер в беседах с журналистами не стесняется признаваться в том, что он частенько чувствует свою бесполезность в качестве ученого.

Его специальность - анализ геологии Североамериканского континента и поиск признаков надвигающихся подземных толчков. А это как раз одно из тех направлений современной науки, которые заставляют скептиков говорить о том, что научно-технический прогресс имеет свои пределы. Порой вполне осязаемые.

Ученые оказались неспособны предсказать землетрясение, которое в марте 2011 года сравняло с землей половину Японии и привело к страшной аварии на атомной станции Фукусима-1. При современном состоянии сейсмологии это неудивительно. Разрушения от землетрясений зачастую бывают просто чудовищными, а количество жертв порой достигает показателей продолжительной войны, в связи с чем общественность требует от ученых активных действий. Однако наука пока не в состоянии ничего противопоставить ударам из-под земли.

Наука пока не в состоянии ничего противопоставить ударам из-под земли.

Сегодня достаточно спросить любого геофизика, возможно ли предсказывать землетрясения, и он скажет, что это весьма рискованное мероприятие. И после слова “предсказывать” непременно употребит какое-нибудь выражение из серии “уровень погрешности”, “события с низкой вероятностью”, “искусство неточного”.

И этого ученого сложно будет упрекнуть в чрезмерной осторожности, считает Кристел Гэммон, блогер портала OurAmazingPlanet. В своей статье, посвященной итогам научных изысканий в юбилей трагедии на Фукусиме-1, Гэммон приходит к неутешительному выводу, что сейсмология остается наукой “гадания на пальцах”.

“Можно констатировать, что мы не знаем, где и когда случится следующее крупное землетрясение, и нам просто приходится жить в такой вот неопределенности”, - говорит Этвотер.

И все же геофизики не сдаются. Они продолжают использовать все имеющиеся в их распоряжении инструменты, чтобы предсказывать грядущие катаклизмы, не вызывая при этом паники среди мирного населения, которая сама по себе чрезвычайно опасна.

За прошедший год ученые опубликовали данные ряда исследований, которые в перспективе могут спасти множество жизней.

Пальцем в небо

Единственный удачный пример предсказания, когда десятки, а то и сотни тысяч жизней были спасены благодаря прозорливости ученых, относится к далекому 1975 году. Группа китайских исследователей обратила внимание на изменение уровня грунтовых вод в районе города Хайчена. Эксперты посчитали это признаком грядущего землетрясения, и китайские власти смогли преодолеть свой скепсис в отношении туманного прогноза - была объявлена эвакуация.

Как выяснилось, это сделали более чем своевременно. Первые толчки начались пять часов спустя, и в районе, где последовали наиболее серьезные разрушения, оставалось совсем немного людей.

Научный мир был потрясен, а китайскую сейсмологию тут же объявили самой продвинутой. Ученые из других стран бросились перенимать методику китайцев. Пресса трубила о том, что наука победила землетрясения.

Все, что удалось выяснить геофизикам за последние десятилетия напряженной работы, это то, что некоторые регионы земного шара больше склонны к сейсмической активности, чем другие

Но уже годом позже выяснилось, что китайские сейсмологи далеко не всемогущи. Они прощелкали чудовищное землетрясение в Тянь-Шане, результатом которого стала гибель 250 тыс. человек. Да и в дальнейшем методика, которая помогла спасти жизни во время катаклизма в Хайчене, ни разу не помогала предсказать бедствие.

ЧИТАЙ ТАКЖЕ: Человечеству может угрожать целая серия землетрясений

О природе процессов, происходящих в недрах планеты, известно по-прежнему удивительно мало. Все, что удалось выяснить геофизикам за последние десятилетия напряженной работы, это то, что некоторые регионы земного шара больше склонны к сейсмической активности, чем другие. Например, такие, как Огненное кольцо вокруг Тихого океана (сейсмоопасные зоны на западном побережье Северной и Южной Америки, в Юго-Восточной Азии, на Дальнем Востоке).

Также известно, что на краях тектонических плит происходят процессы, приводящие к подземным толчкам с определенной регулярностью. Именно цикличность - та отличительная черта сейсмической активности, воспользовавшись которой, можно преуспеть в нелегком деле предсказания землетрясений, считает Йен Шеннан, профессор географии из британского Дурхемского университета. Если знать, с какой периодичностью катаклизмы случались в прошлом, можно предположить, когда они повторятся в будущем.

Ученые владеют рядом способов анализа катаклизмов прошлого. Один из них - изучение осадочных пород, которые способны показывать историю региона за последние 5.000 лет, -говорит Шеннан. По его словам, отложения грязи и торфа помогают реконструировать промежутки времени между землетрясениями и таким образом вычислять их цикличность.

Дополнительные сведения предоставляют устные предания и исторические документы. Из них ученые могут почерпнуть данные о том, где случались землетрясения и насколько разрушительными они были.

Недавно именно с помощью исторических документов исследователи разгадали природу неожиданного на первый взгляд землетрясения, едва не сравнявшего с землей столицу Гаити

Недавно именно с помощью исторических документов исследователи разгадали природу неожиданного на первый взгляд землетрясения, едва не сравнявшего с землей столицу Гаити Порт-о-Пренсе в 2010 году.

Покопавшись в исторических документах, ученые выяснили, что существует многовековой цикл землетрясений в районе острова Испаньола, на котором располагаются Гаити и Доминиканская Республика.

По словам Этвотера, есть и другой удачный пример. Подробно изучив сведения о чудовищном цунами, что обрушилось на Японию в 1700 году, ученые смогли выявить новую сейсмоопасную зону на северо-западном побережье США. Цунами 1700 года в Японии называли “цунами-сиротой”, поскольку японцы не ощутили толчка, который должен был предшествовать волне.

Они не заметили толчка, потому что землетрясение случилось далеко - у побережья сегодняшнего американского штата Орегон. В Америке сохранилось мало свидетельств о том бедствии, поскольку район тогда был практически необитаемым. А толчок оказался столь мощным, что его отголоски докатились до противоположного края Тихого океана в виде знаменитого японского цунами.

Понимание этого процесса, да и сами сведения о нем позволили расширить географию сейсмоопасных регионов. “Это наш безусловный успех”, - констатирует Этвотер.

По его словам, это отличный пример того, как настоящая наука требует интуиции и любознательности. Группе геологов для того, чтобы совершить подобное открытие, пришлось увязать в одну логическую цепочку японские исторические документы и фольклор индейцев Орегона.

“Все вместе позволило создать целостную картину угрозы сейсмологической опасности в регионе, который до этого считался совершенно безопасным”, - говорит Этвотер.

Искусственный интеллект

Компьютерные модели, которыми ученые пользуются сегодня, представляют собой еще более совершенные инструменты. “Такие модели подсчитывают частоту слабых подземных толчков и пытаются предсказать, когда может случиться сильное землетрясение”, - рассказывает Джон Рендл, эксперт по землетрясениям из Калифорнийского университета.

При вычислении времени вероятного катаклизма исследователи не только используют данные о слабых толчках, свидетельствующих о сейсмической активности, но и принимают во внимание даты последних крупных землетрясений в регионе.

“Когда в формулу расчетов включают оба показателя, сразу становится видна общая картина”, - говорит Рендл. И поясняет: землетрясению всегда предшествует серия слабых толчков, а после катаклизма сейсмическая активность надолго прекращается.

При вычислении времени вероятного катаклизма исследователи не только используют данные о слабых толчках, свидетельствующих о сейсмической активности,но и принимают во внимание даты последних крупных землетрясений в регионе

Следовательно, если в регионе длительное время наблюдалось затишье, а затем начали происходить небольшие толчки, значит жди беды.

ЧИТАЙ ТАКЖЕ: Ученые предскажут землетрясение по облакам

Кульминацией развития данного метода стала карта интенсивности землетрясений, которую через год после катастрофы в Фукусиме опубликовал британский географ из Шеффилдского университета Бенджамин Хенниг.

Уникальность карты в том, что Хенниг наносит области максимального риска не просто на географическую карту, но совмещает эти данные с зонами, где живет больше всего людей. Иными словами, чем больше людей проживает в определенном районе, тем больше места он занимает на карте Хеннига. Таким образом, маленькая Япония выглядит огромным пятном в сравнении с Северной Европой, где сейсмическая активность минимальна.

“Эта карта дает лучшее представление о том, какую угрозу несут природные катаклизмы для самых густонаселенных регионов планеты”, - поясняет Хенниг. По его словам, численность населения активнее всего растет именно в тех местах, где землетрясения наиболее вероятны.

Практическая польза

Однако знание о расположении самых опасных зон, еще не означает спасения от угрозы. На практике ценность информации о том, что “в данном регионе вероятность сильного землетрясения в ближайшие десять лет составляет 47%”, невелика.

В связи с этим Шеннан сравнивает свое ремесло с гаданием на картах. А Этвотер признается, что порой чувствует себя бесполезным в качестве ученого. Однако кое-что на вооружении у экспертов все же имеется. По словам Шеннана, с каждым годом расчеты промежутков между землетрясениями становятся все более точными.

Например, в своем регионе британский профессор уже добился диагноза с высокой степенью уверенности. Шеннан много лет занимается исследованиями изменения уровня моря в районе Аляски. В 1964 году там произошло землетрясение магнитудой 9,2 по шкале Рихтера. Это было самое мощное землетрясение в Северной Америке за всю историю человечества. Задача Шеннана - предсказать, когда подобный катаклизм может повториться.

Ценность информации о том, что “в данном регионе вероятность сильного землетрясения в ближайшие десять лет составляет47%”, невелика

Он убежден, что интервал, с которым происходят масштабные землетрясения в районе Аляски, составляет около 600 лет. Следовательно, повторения жуткой катастрофы 1964 года в ближайшем будущем не предвидится.

Исследования данных о землетрясениях на Гаити указывают на существование цикла с периодом примерно 240 лет. Значит, гаитянам, пережившим удар из-под земли в 2010 году, можно спать спокойно около двух столетий.

Зато жителям некоторых других сейсмически активных регионов планеты повезло меньше. Компьютерные модели и анализ исторических фактов малоприменимы в таких склонных к тряске регионах, как Япония и Южная Калифорния.

Здесь все сложнее. Рендл подсчитал, что калифорнийский городок Палм-Спрингс, расположенный в 160 км южнее Лос-Анджелеса, в 2012 году испытает подземный толчок силой не менее шести магнитуд. Вероятность этого составляет 45%. У Лос-Анджелеса этот показатель составляет лишь 25%.

ЧИТАЙ ТАКЖЕ: Ученых хотят посадить в тюрьму за землетрясение

Что касается повторения Фукусимы, то тут прогнозы Рендла еще более неутешительны. “Существует большая вероятность того, что в Японии в будущем году случится еще одно разрушительное землетрясение магнитудой не менее шести, последствия которого могут быть сопоставимы с прошлогодними, - говорит ученый. - Собственно, даже сегодня возможность землетрясения довольно высока. Я ожидаю, что нечто подобное произойдет в ближайшее время”.

Рендл подсчитал, что калифорнийский городок Палм-Спрингс, расположенный в 160 км южнее Лос-Анджелеса, в 2012 году испытает подземный толчок силой не менее шести магнитуд

Рендл, как и его коллеги, признает невысокую точность предсказаний. Однако он считает, что и существующих прогнозов достаточно для того, чтобы предотвратить последствия многих землетрясений.

Если люди будут знать, что в их регионе может случиться катастрофа, они будут готовиться к ней, строить сейсмоустойчивые здания, поддерживать работу служб спасения, продумывать пути эвакуации, полагает эксперт.

Это максимум того, что ученые могут предложить человечеству сегодня. “Безопасных регионов на планете нет, - говорит Этвотер. - Мы не можем гарантировать абсолютную безопасность никому”.

Планета-убийца

Десять самых разрушительных землетрясений в истории человечества унесли больше жизней, чем среднестатистическая война регионального масштаба

Данные информационно-справочной службы Корреспондента

Дрожь земли

10 самых мощных землетрясений за всю историю человечества

Данные информационно-справочной службы Корреспондента

***

Этот материал опубликован в №11 журнала Корреспондент от 23 марта 2012 года. Перепечатка публикаций журнала Корреспондент в полном объеме запрещена. С правилами использования материалов журнала Корреспондент, опубликованных на сайте Корреспондент.net, можно ознакомиться здесь.

• Теги:
• исследования
• ученые
• журнал Корреспондент
• предсказания
• Землетрясения
• стихия