Meramalkan gempa bumi sebelum mereka berlaku adalah Holy Grail of seismology. Sekiranya kita mengetahui di mana dan ketika sebuah tembikar bencana hendak dilanda, kita boleh memindahkan orang, mematikan talian gas, dan menampung infrastruktur untuk melindungi kehidupan dan rumah. Malangnya, seperti Holy Grail, ramalan gempa bumi sebahagian besarnya dianggap sebagai mitos-terkenal yang dikenali sebagai "orang bodoh dan penipu" oleh ahli seismologi Charles Richter, lelaki di belakang skala Richter.
Kandungan Terkait
- Gempa bumi perlahan adalah benda
Tetapi sekarang, kajian baru menunjukkan bahawa zon kesalahan bersiap-siap untuk bergemuruh mungkin mengalami perubahan fizikal yang telegraf gempa.
Marco Scuderi, seorang rakan pasca doktoral di Sapienza University of Rome, mendapati bahawa dia dapat mengesan perubahan ini dengan menangkap gelombang seismik melalui model gempa makmal. Digabungkan dengan analisis dunia sebenar zon kesalahan, model ini menunjukkan bahawa pemantauan kesalahan aktif dalam masa nyata mungkin membantu para saintis mengembangkan sistem amaran awal, dan mungkin juga suatu hari nanti meramalkan gempa yang dahsyat sebelum mereka mula. Scuderi dan rakan-rakannya menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal Nature Geoscience .
Jean-Paul Ampuero, ahli seismologi di Institut Teknologi California yang tidak terlibat dalam kajian itu, menyeru kajian menyeluruh dan hasilnya menjanjikan. "Kita perlu meneroka implikasi yang ada ke atas kemampuan kita mengukur prekursor ini sebelum gempa besar, " katanya.
Scuderi tidak pernah merancang untuk meramalkan gempa bumi-dan dia berhati-hati untuk menggunakan "p-word" apabila dia bercakap tentang karyanya. Sebaliknya, dia mahu memahami sama ada gempa bumi biasa timbul dari proses yang serupa seperti yang baru ditemui mereka, rakan-rakan yang lemah dikenali sebagai gempa yang perlahan.
"Kami tidak tahu jika gempa bumi yang cepat dan gempa bumi yang lambat adalah sepupu, atau sekiranya saudara-saudara mereka jauh, atau sekiranya mereka tidak berkaitan, " jelas penasihat Scuderi dan bekas penasihat siswazah Chris Marone, ahli geosains di Pennsylvania Universiti Negeri.
Jadi Scuderi beralih kepada mesin gempa logam besar-besaran mengenai saiz Volkswagen Beetle untuk mengetahui. Marone membina versi pertama mesin gempa ini di Penn State pada tahun 1990-an, kemudian bekerja dengan Scuderi dan penyelidik penulis kajian Cristiano Collettini di Sapienza University of Rome untuk membina kedua di Itali.
"Ia kelihatan sangat besar, dan sangat rumit, " kata Scuderi. Dan ia adalah-tetapi dia berkata rasional di belakang kerja dalamannya mudah. "Dengan mesin ini, kami cuba untuk menghasilkan semula sebanyak mungkin apa yang berlaku di bumi."
Di dalam raksasa logam, blok logam bertindak seperti plat tektonik yang meluncur di antara satu sama lain, dan tanah kuarza berdiri untuk batu-batu yang dihancurkan di antara muka plat. Kerana gempa bumi berasal dari jauh di bumi dan bukannya di atas bangku makmal, para penyelidik boleh mengubah gaya mendatar dan tegak pada blok untuk meniru tekanan pada kedalaman yang berbeza di bawah permukaan bumi. Dan untuk mensimulasikan ketegaran atau kebolehmampatan plat tektonik, mereka dapat mengubah kekakuan musim bunga pada plunger yang digunakan untuk menolak blok melepasi antara satu sama lain.
Dengan mengetatkan kekakuan musim bunga dan tekanan pada kesalahan itu, Scuderi dapat mengubah sama ada plat terikat bersama-sama kemudian meluncur dengan ganas seperti gempa bumi yang tipikal, atau sama ada perlahan-lahan membebaskan diri mereka dari masa ke semasa-lebih seperti gempa bumi yang perlahan. Mampu mencipta spektrum seismik penuh di makmal hanya dengan menukar beberapa pembolehubah memberitahunya bahawa gempa bumi perlahan dan gempa bumi yang cepat mungkin timbul daripada proses fizikal yang sama dalam kesakitan tektonik.
Lebih-lebih lagi, sebelum, semasa, dan selepas "gempa, " dia menembak gelombang seismik ke dalam kesalahan dan mengukur bagaimana mereka berubah ketika mereka melewatinya. Gelombang seismik sentiasa perlahan sebelum pecahnya kesalahan-isyarat prekursor yang ternyata telah muncul di dunia nyata juga.
Antara tahun 2005 dan 2006, sebuah pasukan penyelidik yang diketuai oleh ahli seismologi dari Universiti Rice menembak gelombang seismik melalui San Andreas Fault dari lubang yang dibor yang digerudi di dalam tanah. Apabila mereka mengukur halaju gelombang ketika mereka mengembara, penyelidik menyedari bahawa gelombang telah melambat sebelum dua gempa berlainan. Kajian-kajian lain yang hanya mengukur hingar seismik ambien di kawasan-kawasan kesalahan mengesan kelembapan yang serupa pada masa yang sama seperti gempa bumi, tetapi tidak begitu jelas ketika tepat perlahan-lahan ini terjadi.
Ia akan menjadi satu cabaran untuk memantau secara aktif zon kejuruteraan bagi isyarat pendahulunya di luar makmal. "Mereka mendapati ini dalam makmal pada skala percubaan makmal, " kata Ampuero. "Bagaimanakah anda menilai sehingga sejauh 100 kilometer panjang, di mana proses penyediaan gempa bumi berlaku pada kedalaman 10 kilometer?"
Joan Gomberg, seorang ahli seismologi dengan US Geological Survey yang tidak terlibat dalam penyelidikan ini, bersetuju bahawa cuba untuk mengesan isyarat pendahulunya di luar makmal itu tidak akan mudah-tetapi berfikir bahawa hasil Scuderi mungkin bermakna ia patut dicuba. "Jika ia boleh dilaksanakan, ia sangat menarik, " katanya. "Ia menunjukkan bahawa mungkin ada cara untuk menjangkakan gempa bumi yang besar, atau gempa bumi yang merosakkan, dalam pembuatannya."
