Πρόδρομα φαινόμενα εμφανίστηκαν σε σεισμούς λέει ένας γεωφυσικός

Πηγή: PhysOrg, 8 Δεκεμβρίου 2005

Ένας γεωφυσικός από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence του Μπέρκλευ έχει προσδιορίσει πιθανούς πρόδρομους μικρούς σεισμούς σε δύο πρόσφατους μεγάλους σεισμούς στην Καλιφόρνια, συμπεριλαμβανομένου και του σεισμού του 1989 στην περιοχή Loma Prieta, που σκόρπισε τον όλεθρο σε όλη την περιοχή.

Για να το καταφέρει ο Valeri Korneev πέρασε από κόσκινο όλα τα σεισμικά στοιχεία πριν από τους δύο σεισμούς και  βρήκε μια έξαρση στους μικρο-σεισμούς που συνέβαιναν μήνες πριν να εμφανιστούν οι σεισμοί, ακολουθούμενους από μια περίοδο σχετικής ηρεμίας στο φλοιό που περιβάλλει τα επίκεντρα των σεισμών. Αν και απαιτείται περισσότερη εργασία για να βρεθεί εάν κι άλλοι μεγάλοι σεισμοί προαναγγέλλονται από μια παρόμοια άνοδο και μια ακόλουθη πτώση στις δονήσεις μικρού μεγέθους, η ανάλυση του Korneev προτείνει ότι αυτές οι εξάρσεις μπορούν να είναι ενδεικτικές του συνολικού συνόλου των γεωλογικών πιέσεων οι οποίες μπορεί να έχουν επιπτώσεις στο συγχρονισμό και τη θέση των μεγάλων σεισμών. Αν κατανοθεί αυτή η συνολική εικόνα της πίεσης μπορεί τελικά να είναι δυνατό να προβλεφτούν οι καταστρεπτικοί σεισμοί μέσα σε ένα πολύ πιο σύντομο χρονικό πλαίσιο από ό,τι είναι δυνατόν αυτή την περίοδο.

"Οι εξάρσεις στη σεισμική δραστηριότητα στο φλοιό που περιβάλλει μία ρωγμή θα μπορούσαν να βοηθήσουν ώστε να επισημανθεί η άφιξη των μεγάλων σεισμών", λέει ο Korneev του τμήματος Γήινων Επιστημών του εργαστηρίου του Μπέρκλεϋ. "Αυτές οι εξάρσεις μπορούν να είναι ένας καλός ενδιάμεσος πρόδρομος και μπορεί να επιτρέψουν στις αρχές να βρίσκονται σε επιφυλακή αρκετούς μήνες πριν από τους σεισμούς."

Η πρόβλεψη της θέσης και της ημερομηνίας των επικείμενων σεισμών έχει παραμείνει μέχρι τώρα αδύνατη. Αντίθετα, οι επιστήμονες στηρίζονται στις προβλέψεις των σεισμών με στατιστικά εργαλεία, που δίνουν την πιθανότητα να γίνει ένας σεισμός μέσα σε ένα ορισμένο χρονικό πλαίσιο. Αυτές οι προβλέψεις είναι κατά ένα μεγάλο μέρος βασισμένες στη σεισμική ιστορία των γνωστών ρωγμών. Παραδείγματος χάριν, η επίσημη σεισμική αξιολόγηση του κινδύνου της Αμερικανικής Γεωλογικής Υπηρεσίας δίνει μια πιθανότητα 27% να εμφανιστεί σεισμός μεγέθους 7 στο ρήγμα Hayward της ίδιας περιοχής του Κόλπου μέσα στα επόμενα 30 χρόνια.

"Τέτοιες μακροπρόθεσμες στατιστικές προβλέψεις εν τούτοις είναι χρήσιμες στους υπεύθυνους για το σχεδιασμό, δεν είναι όμως αποτελεσματικές για τη λήψη γρήγορων μέτρων δράσης ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι καταστροφές", αναφέρει ο Korneev. "Δεν μπορούμε να μένουμε άγρυπνοι και κάθε ημέρα."

Αλλά η προοπτική των ακριβέστερων προβλέψεων έχει εμποδιστεί από μια έλλειψη ανιχνεύσιμων αλλαγών στη συμπεριφορά ενός ρήγματος πριν από έναν σεισμό. Είναι σαν κάποιοι καταστρεπτικοί σεισμοί να εμφανίζονται από το πουθενά, χωρίς καμιά προειδοποίηση.

Τότε, το 2004, ένας σεισμός με μέγεθος 6 ταρακούνησε την πόλη Parkfield στην Καλιφόρνια, επίσης γνωστή ως ένα επικίνδυνο σεισμικό κέντρο του κόσμου. Σε αυτή την περιοχή, όπου το ρήγμα του San Andreas διέρχεται από την κεντρική Καλιφόρνια, το μέγεθος 6 εμφανίζεται κατά προσέγγιση κάθε 22 χρόνια τα τελευταία 100 χρόνια. Ο σεισμός του 2004 συνέβη μετά από μια νηνεμία 38 ετών, και οι γεωλόγοι ήταν έτοιμοι με ένα εκτενές δίκτυο οργάνων και γεωτρήσεων που καταγράφουν κάθε σεισμική κίνηση στην περιοχή.

Σύντομα μετά από το σεισμό, οι επιστήμονες εντρύφησαν στα στοιχεία του δικτύου για να βρουν εάν το ρήγμα του San Andreas είχε δώσει οποιεσδήποτε ενδείξεις ότι έρχεται ένας επικείμενος σεισμός. Οι πρώτες έρευνες απέτυχαν να βρουν τίποτα ασυνήθιστο. Τα χρόνια που προηγούνται του σεισμού χαρακτηρίστηκαν από την τυπική σεισμική δραστηριότητα του ρήγματος του San Andreas. Δεν υπήρξε καμία δυσοίωνη πρόβλεψη ή ηρεμία πριν από τη καταστροφή, υπήρχε ακριβώς ένα σταθερό ρεύμα κανονικών στοιχείων.

Ο Korneev, εντούτοις, αποφάσισε να αποκλείσει από την ανάλυσή του εκείνες τις δονήσεις που εμφανίζονταν άμεσα κατά μήκος του στενού τμήματος του ρήγματος, που έσπασε κατά τη διάρκεια του σεισμού. Αντίθετα, συμπεριέλαβε μόνο τη σεισμική δραστηριότητα που εμφανίστηκε κατά μήκος των πλαϊνών τμημάτων του ρήγματος. Σύμφωνα με τον Korneev, οι σεισμοί σε αυτό το κινούμενο τμήμα της ζώνης του ρήγματος αποκλείστηκαν επειδή φανερώνουν τις διαδικασίες της απελευθέρωσης της πίεσης κι όχι τη διαδικασία της συσσώρευσης.

Τα υπόλοιπα στοιχεία από τους σεισμούς του ρήγματος αποκάλυψαν ένα πιθανό προάγγελο. Βρήκε τότε μια άνοδο στη σεισμική δραστηριότητα, που άρχισε ένα χρόνο πριν από το σεισμό του 2004 και οξύνθηκε τέσσερις έως έξι μήνες πριν από το σεισμό. Αυτή η αιχμή ακολουθήθηκε από μια σταθερή μείωση στη δραστηριότητα κατά τη διάρκεια των τελευταίων μηνών πριν το σεισμό.

Παρακινούμενος από αυτήν την ανακάλυψη, ο Korneev διεύθυνε μια παρόμοια ανάλυση της σεισμικής δραστηριότητας που προηγήθηκε του σεισμού των 7 ρίχτερ του 1989 στην περιοχή loma Prieta, ο οποίος έδωσε επίσης πρόδρομα στοιχεία δυτικά της ζώνης του ρήγματος Hayward και τις άλλες σεισμικά ενεργές περιοχές δίπλα στο επίκεντρο. Σε δύο μήνες πριν από το σεισμό του Οκτωβρίου, η σεισμική δραστηριότητα αυξήθηκε περίπου κατά οκτώ φορές από τα κανονικά επίπεδα. Αυτή η αύξηση ακολουθήθηκε από μια μείωση στη δραστηριότητα που κατέληξε στον ισχυρό σεισμό.

Ο Korneev ερμηνεύει την παρατηρηθείσα αύξηση στη σεισμική δραστηριότητα πριν από τους μεγάλους σεισμούς ως υπογραφή της κλιμακούμενης πίεσης στον περιβάλλοντα φλοιό. Και αποδίδει το μέγιστο και την μείωση αργότερα της σεισμικής δραστηριότητας στην καταστροφή που προκλήθηκε στον βράχο από τις διαδικασίες.

"Οι εξάρσεις στην σεισμικότητα, που εμφανίζεται αρκετούς μήνες προτού να γίνουν οι δύο πρόσφατοι μεγάλοι σεισμοί στο ρήγμα του San Andreas, είναι καλοί υποψήφιοι για τη μελέτη της πρόβλεψης των σεισμών", ισχυρίζεται ο Korneev. "Ο πρόδρομος είναι μια αύξηση στους σεισμούς μικρού μεγέθους στο φλοιό που περιβάλλει το επίκεντρο του επικείμενου σεισμού. Αυτό θα μπορούσε να δώσει στους σεισμολόγους μια ένδειξη ως προς που να ψάξουν κατά την έλεγχο του ρήγματος".

Στο μέλλον, ο Korneev θα επιθυμούσε να δει αν και άλλοι μεγάλοι σεισμοί στην Καλιφόρνια εμφάνισαν επίσης αυτό το φαινόμενο, που ονομάζει εκπομπή μικροσεισμικών προδρόμων. Θα επιθυμούσε επίσης να αρχίσει την παρακολούθηση της περιοχής που περιβάλλει το ρήγμα Hayward στην Καλιφόρνια, η οποία προβλέπεται ότι θα δώσει έναν σημαντικό σεισμό.