Dlaczego tak trudno przewidzieć trzęsienia ziemi? - Jean-Baptiste P. Koehl

Zobacz całą lekcję: https://ed.ted.com/lessons/why-are-earthquakes-so-hard-to-predict-jean-baptiste-p-koehl

W 132 roku naszej ery chiński erudyta Zhang Heng zaprezentował cesarzowi Han swój najnowszy wynalazek. Twierdził, że jego ogromne naczynie pokaże ewentualne wystąpienie trzęsienia ziemi w cesarstwie. Obecnie nie polegamy już na naczyniach, żeby stwierdzać działalność sejsmiczną. Mimo to nadal bardzo trudno jest śledzić trzęsienia ziemi. Dlaczego tak trudno przewidzieć trzęsienia ziemi? Jak możemy lepiej to robić? Jean-Baptiste P. Koehl zgłębia ten temat.

Lekcja: Jean-Baptiste P. Koehl, reżyseria: Cabong Studios.

W 132 roku naszej ery

chiński erudyta Zhang Heng

zaprezentował cesarzowi Han
swój najnowszy wynalazek.

Twierdził, że to ogromne naczynie pokaże

każde trzęsienie ziemi,
które wystąpiło w cesarstwie,

a także wskaże, w jakim kierunku
powinni wysłać pomoc.

Cesarz był nieco sceptyczny,

szczególnie że mechanizm
zadziałał w ciche popołudnie.

Jednak gdy kilka dni później
przyszło wołanie o pomoc,

wątpliwości przemieniły się
we wdzięczność.

Obecnie nie polegamy już na naczyniach,
żeby stwierdzać działalność sejsmiczną.

Mimo to nadal bardzo trudno
jest śledzić trzęsienia ziemi.

Dlaczego tak trudno je przewidzieć?

Jak możemy lepiej to robić?

Żeby poznać odpowiedź,

trzeba zrozumieć pewne teorie
powstawania trzęsienia ziemi.

Skorupa ziemska składa się z kilku
ogromnych i postrzępionych skał,

zwanych płytami tektonicznymi.

Każda z nich pływa po gorącym,
częściowo stopionym płaszczu Ziemi.

Przez to płyty poruszają się
bardzo powoli,

od jednego do 20 centymetrów na rok.

Jednak ruchy te są wystarczająco silne,

żeby spowodować głębokie pęknięcia
w nachodzących na siebie płytach.

W niestabilnych strefach

zwiększający się nacisk
może wywołać trzęsienie ziemi.

Dość trudno zaobserwować
takie minimalne ruchy.

Jednak czynników wpływających
na ruchy sejsmiczne jest więcej.

Różne uskoki nachodzą na różne skały,

mniej lub bardziej odporne na nacisk.

Różne skały też reagują inaczej
na tarcie i wysoką temperaturę.

Niektóre są częściowo stopione
i mogą uwalniać smary

składające się z rozgrzanych minerałów,

które zmniejszają tarcie na uskokach.

Inne są suche

i wrażliwe na niebezpieczne
wzrosty ciśnienia.

W dodatku wszystko podlega
różnym siłom grawitacyjnym,

jak również prądom gorących skał
poruszających się w płaszczu Ziemi.

Które z tych ukrytych zmiennych
powinniśmy analizować?

Jak dopasować je do naszych
narzędzi do prognozowania?

Niektóre z tych sił
występują ze stałą prędkością,

więc zachowanie płyt
jest niemal cykliczne.

Dziś wiele wiarygodnych wskazówek
pochodzi z prognozowania długoterminowego

w oparciu o to, kiedy i gdzie
wcześniej wystąpiły trzęsienia ziemi.

W skali tysiącleci

pozwala nam to przewidzieć,
kiedy wysoce aktywne ruchy,

takie jak w San Andreas,

będą zwiastować potężne trzęsienia ziemi.

Jednak z powodu istnienia wielu zmiennych

ta metoda może jedynie
wskazać luźne ramy czasowe.

Aby przewidzieć nadchodzące wydarzenia,

naukowcy zbadali wibracje
następujące przed trzęsieniem ziemi.

Geolodzy od dawna używają sejsmometrów

do śledzenia i mapowania
zmian w skorupie ziemskiej.

Dziś większość smartfonów

może rejestrować
podstawowe fale sejsmiczne.

Z siecią telefonów na całym świecie

naukowcy mogliby potencjalnie pozyskiwać

bogaty system ostrzegawczy
przed nadchodzącymi trzęsieniami.

Niestety telefony mogą nie być w stanie
dostarczyć takiego powiadomienia na czas,

żeby spełnić wymogi bezpieczeństwa.

Jednak takie szczegółowe odczyty
nadal będą przydatne

dla narzędzi do prognozowania,
takich jak oprogramowanie Quakesim NASA,

które wykorzystuje dokładne
połączenia danych geologicznych

w celu identyfikowania
zagrożonych regionów.

Jednak ostatnie badania wskazują,

że najbardziej wymowne oznaki trzęsienia
mogą być niewidoczne dla tych czujników.

W 2011 roku,

tuż przed trzęsieniem ziemi
na wschodzie Japonii,

pobliscy naukowcy wykryli wysokie stężenie

dwóch radioaktywnych izotopów:
radonu i toru.

Gdy tuż przed trzęsieniem
nacisk narasta w skorupie,

gazy spod powierzchni uwalniają się
na powierzchnię przez mikroszczeliny.

Naukowcy sądzą, że gdybyśmy
wybudowali sieć czujników radonu i toru

w strefach narażonych na trzęsienia,

mogłoby to być obiecującym
systemem ostrzegawczym

wysyłającym sygnały
na tydzień przed trzęsieniem.

Oczywiście

żadna z tych technologii
nie byłyby tak pomocna

jak zwyczajne zajrzenie w głąb Ziemi.

Patrząc głęboko pod powierzchnię,

moglibyśmy śledzić i przewidywać duże
zmiany geologiczne w czasie rzeczywistym,

ratując przy tym dziesiątki
tysięcy istnień rocznie.

Jednak na razie technologie
pomagają nam przygotować się

i szybko reagować
na obszarach w potrzebie,

bez czekania na wskazówki z naczynia.