في عام 132 للميلاد،
قدّم الموسوعي الصيني زانغ هينغ
أحدث اختراعاته لمحكمة هان.
هذه الزهرية الكبيرة - كما ادعى -
يمكن أن تنبأهم كلما حدث زلزال في مملكتهم
بما في ذلك الاتجاه الذي يجب أن تُرسَل إليه المساعدات.
كانت المحكمة متشككة إلى حدٍ ما،
خاصّة عندما تم تشغيل الجهاز في ما كان يبدو ظهيرة يومٍ هادئ.
ولكن عندما جاء الرُّسل طلباً للمساعدة بعد عدة أيام،
تحولت شكوكهم إلى امتنان.
اليوم، لم نعد نعتمد على الأواني لتحديد مواعيد الزلازل،
لكن ما تزال الزلازل تشكل تحدياً فريداً لأولئك الذين يحاولون تعقّبها.
إذاً لماذا يصعب توقّع حدوث الزلازل،
وكيف يمكن أن نتحسن بالتنبوء بهم؟
للإجابة على هذا،
نحن بحاجة لفهم بعض النظريات حول كيفية حدوث الزلازل.
تتكون قشرة الأرض من العديد من ألواح الصخور الخشنة.
تسمى الصّفائح التكتونية،
تركب كلٌ منها على طبقة ساخنة، منصهرة جزئياً من وشاح الأرض.
مما يسبب امتداد الصفائح ببطء شديد.
بأي اتجاه من 1 إلى 20 سنتيمتر في السنة.
لكن هذه الحركة الصغيرة قوية بما فيه الكفاية
لتسبب الشقوق العميقة في الصفائح المتفاعلة.
والمناطق غير المستقرة،
وقد يؤدي الضغط المكثف في النهاية إلى حدوث زلزال.
من الصعب مراقبة هذه التحركات الصغيرة،
لكن العوامل التي تحول التحركات إلى أحداث زلزالية أكثر تنوعاً.
خطوط الصدع المختلفة بجانب الصخور المختلفة
بعضها أقوى -أو أضعف- تحت الضغط.
تتفاعل الصخور المتنوعة أيضًا بشكل مختلف مع الاحتكاك ودرجات الحرارة المرتفعة.
فتذوب بعضها جزئياً ويمكن أن تطلق سوائل زلقة
مصنوعةً من معادن منصهرةً
التي تقلل احتكاك خط الصدع.
لكن بعضها يُترك جافاً،
عُرضةً لتراكم خطير للضغط.
وكل هذه الصدوع تخضع لقوى الجاذبية المختلفة،
وكذلك تيارات الصخور الساخنة تتحرك في جميع أنحاء وشاح الأرض.
لذا أيٌّ من هذه المتغيرات الخفية يجب أن نحلل،
وكيف يمكن أن تتلائم مع مجموعة أدوات التنبوء النامية الخاصة بنا؟
لأن بعض هذه القوى تحدث بمعدل ثابت إلى حدٍ كبير،
سلوك الصفائح دوري إلى حدٍ ما.
اليوم، العديد من الدلائل الأكثر موثوقية تأتي من التنبوء على المدى الطويل،
المتعلقة بـ أين ومتى حدثت الزلازل سابقاً.
على مدار آلاف السنين،
هذا يسمح لنا بعمل تنبوءات حول تصدعات نشطة للغاية،
مثل سان أندرياس،
المتأخرة عن زلزال هائل.
ولكن بسبب الكثير من التغيرات المعنية،
هذه الطريقة يمكن أن تنبأ بأطر زمنية فضفاضة جداً.
للتنبوء بالمزيد من الأحداث الوشيكة،
حقق الباحثون في الاهتزازات التي تحدثها الأرض قبل الزلازل.
استخدم الجيولوجيون منذ فترة طويلة مقياس الزلازل
لتتبع ورسم هذه التحولات الصغيرة في القشرة الأرضية.
واليوم، معظم الهواتف الذكية قادرة أيضاً
على تسجيل الموجات الزلزالية الأولية.
مع وجود شبكة من الهواتف في جميع أنحاء العالم،
يمكن للعلماء استخدام نظام غني،
ومفصّل ينبّه الناس إلى الزلازل القادمة.
لسوء الحظ، قد لا تتمكن الهواتف من تقديم الإشعار المسبق اللازم
لإصدار قوانين السلامة.
لكن مثل هذه القراءات المفصّلة ستبقى مفيدة
لأدوات التنبوء مثل برنامج Quakesim التابع لوكالة ناسا،
والذي يمكنه استخدام مزيج دقيق من البيانات الجيولوجية
لتحديد المناطق الأكثر عرضةً للخطر.
ومع ذلك، تشير الدراسات
إلى أن أكثر هذه العلامات تكون غير مرئية لجميع المجسّات.
في 2011،
قبل وقوع الزلزال مباشرةً على الساحل الشرقي لليابان،
سجل الباحثون تركيزات عالية بشكل مدهش
لزوج من النظائر المشعّة: الرّادون والثورون.
مع تصاعد التوتر في القشرة قبل وقوع الزلزال مباشرةً،
تسمح الكريّات الدقيقة لهذه الغازات بالهروب إلى السطح.
يعتقد هؤلاء العلماء أنه إذا قمنا ببناء منصات واسعة لكشف ثورون-رادون
في المناطق المعرضة للزلازل،
فقد يصبح هذا نظاماً واعداً للإنذار
يُحتمل أن يتم التوقع بالزلازل قبل أسبوع.
بالتأكيد،
لن تكون أي من هذه التقنيات مفيدة
مثل مجرد النظر بعمق داخل الأرض نفسها.
من خلال رؤية أعمق قد نتمكن
من تتبع نطاق واسع والتنبوء بالتغيرات الجيولوجية في الوقت الحقيقي،
وربما إنقاذ عشرات الآلاف من الأرواح سنوياً.
لكن حتى الآن،
هذه التقنيات يمكن أن تساعدنا في الاستعداد والاستجابة بسرعة للمناطق المحتاجة
دون انتظار التوجيهات من إناء.