ב 132 לספירה,
המלומד הסיני זהאנג הנג
הציג לבית האן את ההמצאה האחרונה שלו.
האגרטל הגדול הזה, הוא טען,
יכול לספר להם אם רעידת אדמה התרחשה בממלכה --
כולל הכיוון אליו הם צריכים לשלוח עזרה.
החצר היתה סקפטית משהו,
בעיקר כשהמכשיר פעל באחר צהריים שנראה שקט.
אבל כשהשליחים הגיעו לבקש עזרה ימים מאוחר יותר,
החששות שלהם הפכו לתודה.
היום, אנחנו לא מסתמכים יותר על כדים כדי לזהות ארועים סייסמיים,
אבל רעידות אדמה עדיין מציעות אתגר יחודי לאלה שמנסים לעקוב אחריהן.
אז למה רעידות אדמה כל כך קשות לחיזוי,
ואיך נוכל להשתפר בחיזויין?
כדי לענות על זה,
אנחנו צריכים להבין כמה תאוריות מאחורי איך רעידות אדמה מתרחשות.
קרום כדור הארץ עשוי מספר גושי סלע נרחבים ומשוננים
שנקראים לוחות טקטוניים,
כל אחד רוכב על שכבה חמה, ומותכת חלקית של מעטפת כדור הארץ.
זה גורם ללוחות להתפשט באיטיות,
במהירות של בין 1 ל 20 סנטימטר בשנה.
אבל התנועות הזעירות האלו חזקות מספיק
כדי לגרום לסדקים עמוקים בלוחות הקרובים.
ובאזורים לא יציבים,
הלחץ המתגבר יכול לבסוף לגרום לרעידת אדמה.
זה קשה מספיק לנטר את התנועות הזעירות האלו,
אבל הגורמים שהופכים את התנועות האלו לארועים סייסמיים הרבה יותר מגוונים.
קוי שבר שונים ניצבים זה לזה בסלעים שונים --
כמה מהם חזקים או חלשים יותר תחת לחץ.
סלעים מגוונים מגיבים שונה גם לחיכוך וטמפרטורות גבוהות.
כמה נמסים חלקית, ויכולים לשחרר נוזלי סיכוך
שעשויים ממינרלים סופר חמים
שמפחיתים חיכוך בקווי שבר.
אבל כמה נשארים יבשים,
ונוטים להצטברויות מסוכנות של לחץ.
וכל השברים האלו נתונים לכוחות כבידתיים משתנים,
כמו גם זרמים בסלעים החמים שנעים במעטפת כדור הארץ.
אז אילו מהמשתנים החבוים האלו אנחנו צריכים לנתח,
ואיך הם מתאימים לסל כלי החיזוי הגדל שלנו?
בגלל שכמה מהכוחות האלו מתרחשים בקצבים קבועים באופן כללי,
ההתנהגות של הלוחות האלו די מחזורית.
היום, רבים מהרמזים הכי אמינים שלנו מגיעים מחיזוי לטווח ארוך,
שמקושר למתי ואיפה רעידות אדמה התרחשו בעבר.
בקנה מידה של אלפי שנים,
זה מאפשר לנו לעשות תחזיות מתי שברים אקטיביים במיוחד,
כמו סן אנדראס,
מאחרים לרעידת אדמה מסיבית.
אבל בשל כמות הגורמים הרבה שמעורבת,
השיטה הזו יכולה לחזות רק חלונות זמן רחבים מאוד.
כדי לחזות ארועים יותר קרובים,
חוקרים חקרו את הרטיטות שכדור הארץ משדר לפני רעידת אדמה.
גאולוגים השתמשו בסייסמומטרים זמן רב
כדי לעקוב ולמפות את השינויים הזעירים האלו בקרום כדור הארץ.
והיום, רוב הטלפונים החכמים גם מסוגלים
לתעד גלים סייסמיים עיקריים.
עם רשת של טלפונים מסביב לעולם,
מדענים יכולים פוטנציאלית להעביר למיקור המונים
התרעה עשירה ומפורטת שמודיעה לאנשים על רעידות אדמה מתקרבות.
למרבה הצער, טלפונים אולי לא יכולים לספק את ההתרעה המוקדמת הדרושה
להפעיל פרוטוקולי בטיחות.
אבל כאלה קריאות מפורטות עדיין יכולות להיות יעילות
לכלי חיזוי כמו תוכנת קוויקסים של נאסא,
שיכולות להשתמש בשילוב מחמיר של מידע גאולוגי
כדי לזהות אזורי סיכון.
עם זאת, מחקרים אחרונים מציעים
שהאותות הכי מנבאים לרעידות אדמה אולי בלתי נראים לגלאים האלו.
ב 2011,
ממש לפני שרעידת אדמה פגעה בחוף המזרחי ביפן,
חוקרים בסמוך תיעדו ריכוזים חריגים באופן מפתיע
של זוג איזוטופים רדיואקטיביים ראדון ותורון.
כשהלחץ נבנה בקרום ממש לפני רעידת האדמה,
מיקרו סדקים מאפשרים לגזים האלו לברוח לפני השטח.
המדענים האלו חושבים שאם נבנה רשת נרחבת של גלאי ראדון ותורון
באזורים מועדים לרעידות אדמה,
זו תוכל להפוך למערכת התרעה מבטיחה --
שתחזה פוטנציאלית רעידות שבוע מראש.
כמובן,
אף אחת מהטכנולוגיות האלו לא יהיו מועילות
כמו להביט פשוט עמוק לתוך כדור הארץ עצמו.
עם מבט עמוק יותר אולי נהיה מסוגלים
לעקוב ולחזות שינויים גאולוגיים בקנה מידה גדול בזמן אמת,
ואולי להציל עשרות אלפי חיים בשנה.
אבל בינתיים,
הטכנולוגיות האלו יכולות לעזור לנו להתכונן ולהגיב במהירות לאזורים נזקקים --
בלי לחכות לכיוונים מכדים.