https://frosthead.com

Incetinirea seismica ar putea avertiza despre cutremure iminente

Prezicerea cutremurelor înainte de a se produce este Sfântul Graal al seismologiei. Dacă știam unde și când un temblor catastrofal urma să lovească, am putea evacua oamenii, opri liniile de gaze și arunca infrastructura pentru a proteja viețile și casele. Din păcate, la fel ca Sfântul Graal, predicția cutremurului este considerată în mare parte un mit - cunoscut numit tărâmul „nebunilor și șarlatanilor” de către seismologul Charles Richter, omul din spatele scării Richter.

Continut Asemanator

  • Cutremurele lente sunt o chestie

Însă acum, noile cercetări sugerează faptul că zonele de defecte care se pregătesc să se rumenească ar putea suferi într-adevăr modificări fizice care telegrafează un cutremur.

Marco Scuderi, coleg postdoctoral la Universitatea Sapienza din Roma, a descoperit că ar putea detecta aceste schimbări prin împușcarea undelor seismice printr-un model de cutremur de laborator. Împreună cu analizele din lumea reală a zonelor de defecțiune, acest model sugerează că monitorizarea defecțiunilor active în timp real ar putea ajuta oamenii de știință să dezvolte sisteme de avertizare timpurie și poate chiar într-o zi prognozează cutremururi devastatoare înainte de începerea acestora. Scuderi și colegii săi și-au publicat descoperirile în revista Nature Geoscience .

Jean-Paul Ampuero, un seismolog la Institutul de Tehnologie din California care nu a fost implicat în studiu, a numit studiul amănunțit și rezultatele promițătoare. „Trebuie să explorăm implicațiile pe care le are asupra capacității noastre de a măsura acești precursori înainte de un mare cutremur”, spune el.

Scuderi nu și-a propus niciodată să prezice cutremure - și este precaut să folosească „cuvântul p” atunci când vorbește despre munca sa. În schimb, a vrut să înțeleagă dacă cutremurele obișnuite apar din procese similare cu omologii lor mai recent descoperiți, mai cunoscute sub numele de cutremure lente.

„Nu știm dacă cutremurele rapide și cutremurele lente sunt veri, sau dacă sunt rude îndepărtate sau dacă pur și simplu nu sunt nici măcar înrudite”, explică co-autorul și fostul consilier absolvent al lui Scuderi, Chris Marone, geoscientist la Pennsylvania Universitate de stat.

Așa că Scuderi s-a îndreptat către o mașină de cutremur masivă, metalică, despre dimensiunea unui gândac Volkswagen pentru a afla. Marone a construit prima versiune a acestei mașini cutremur la Penn State în anii 90, apoi a lucrat cu Scuderi și co-autorul de studiu Cristiano Collettini la Universitatea Sapienza din Roma pentru a construi o a doua în Italia.

„Pare foarte mare și foarte complicat”, spune Scuderi. Și este - dar el spune că rațiunea din spatele activității sale interioare este ușoară. „Cu această mașină, încercăm doar să reproducem cât mai mult ceea ce se întâmplă pe Pământ.”

În interiorul behemoth-ului metalic, blocurile metalice acționează ca plăcile tectonice alunecând unele peste altele, iar cuarțul în sus stă în picioare pentru rocile zdrobite de la interfața dintre plăci. Deoarece cutremurele au originea în adâncime pe Pământ, mai degrabă decât pe o bancă de laborator, cercetătorii pot regla forța orizontală și verticală exercitată pe blocuri pentru a replica presiunile la diferite adâncimi sub suprafața Pământului. Și pentru a simula rigiditatea sau compresibilitatea plăcilor tectonice, acestea pot schimba rigiditatea arcului pe pistonul folosit pentru a împinge blocurile pe lângă ele.

Modificând rigiditatea izvorului și presiunea asupra defectului, Scuderi ar putea schimba dacă plăcile s-au lipit apoi s-au alunecat violent ca un cutremur tipic sau dacă s-au eliberat încet în timp - mai mult ca un cutremur lent. Fiind capabil să creeze întregul spectru de comportament seismic în laborator doar schimbând câteva variabile i-a spus că seismele lente și cutremurele rapide pot apărea din procese fizice similare în defecțiuni tectonice.

Ba mai mult, înainte, în timpul și după „cutremurul”, a împușcat valuri seismice în vina și a măsurat modul în care acestea se schimbă pe măsură ce treceau prin ea. Valurile seismice au încetinit întotdeauna chiar înainte de ruperea defectului - un semnal precursor care se dovedește a fi apărut și în lumea reală.

Între 2005 și 2006, o echipă de cercetare condusă de un seismolog de la Universitatea Rice a împușcat valuri seismice prin Faultul San Andreas dintr-o gaură de foraj care fusese forată adânc în subteran. Când au măsurat viteza valurilor în timp ce călătoreau prin defect, oamenii de știință au realizat că valurile au încetinit înainte de două cutremure diferite. Alte studii care au măsurat pur și simplu zgomotul seismic ambiental în zonele de avarie au detectat încetiniri similare în același timp ca cutremurele, dar nu au fost la fel de clare când au avut loc aceste încetiniri.

Va fi o provocare să monitorizați activ zonele de eroare pentru aceste semnale precursoare în afara laboratorului. „Au descoperit acest lucru în laborator la scara experimentelor de laborator”, spune Ampuero. „Cum scaldați până la o defecțiune care are o lungime de 100 de kilometri, unde procesul de pregătire pentru un cutremur se întâmplă la o adâncime de 10 kilometri?”

Joan Gomberg, un seismolog al Sondajului Geologic al SUA care nu a fost implicat în această cercetare, este de acord că încercarea de a detecta aceste semnale precursoare în afara laboratorului nu va fi ușoară - dar crede că rezultatele lui Scuderi ar putea însemna că merită încercate. „Dacă este posibil, este super interesant”, spune ea. „Sugerează că ar putea exista modalități de anticipare a unui cutremur mare, sau a unui cutremur distructiv, în procesul de creare.”

Incetinirea seismica ar putea avertiza despre cutremure iminente