De ce sunt seismele atât de greu de anticipat?

Vezi întreaga lecție: https://ed.ted.com/lessons/why-are-earthquakes-so-hard-to-predict-jean-baptiste-p-koehl

În anul 132 d.Hr., polimatul chinez Zhang Heng a prezentat ultima sa invenție: un val mare care, spunea el, putea indica unde a avut loc un cutremur pe o rază de sute de kilometri. Astăzi, nu ne mai bazăm pe vase pentru a identifica evenimentele seismice, dar cutremurele încă sunt dificil de urmărit. De ce sunt cutremurele atât de greu de anticipat și cum am putea să devenim mai buni în a le prezice? Jean-Baptiste P. Koehl ne explică.

Lecție de Jean-Baptiste P. Koehl, regia Cabong Studios.

În anul 132 d.Hr.,

polimatul chinez Zhang Heng

a prezentat curții imperiale Han
ultima sa invenție.

El pretindea că acest vas mare

le putea zice dacă a avut loc
un cutremur în regat,

inclusiv direcția în care ar trebui
să trimită ajutor.

Curtea a fost cumva sceptică,

mai ales când dispozitivul s-a activat
într-o după-amiază aparent liniștită.

Dar când mesagerii au venit
pentru ajutor zile mai târziu,

îndoielile lor s-au transformat
în recunoștință.

Astăzi, nu ne mai bazăm pe vase
pentru a identifica evenimentele seismice,

dar cutremurele încă
sunt dificil de monitorizat.

Deci, de ce sunt cutremurele
așa greu de anticipat,

și cum am putea să devenim
mai buni în a le prezice?

Pentru a răspunde,

trebuie să înțelegem câteva teorii
despre cum apar cutremurele.

Scoarța Pământului e făcută
din multe straturi crestate de piatră,

numite plăci tectonice,

fiind amplasate pe un strat fierbinte,
parțial topit din mantaua Pământului.

Asta cauzează o mișcare lentă a plăcilor,

între 1 și 20 de centimetri pe an.

Dar aceste mișcări mici sunt capabile

să cauzeze crăpături adânci în plăcile
cu care interacționează.

Iar în zonele instabile,

presiunea acumulată
poate declanșa un cutremur.

Aceste mișcări mici sunt oricum
greu de monitorizat,

dar factorii care le transformă
în seisme sunt mult mai variate.

Fiecare falie pune în contact
diferite tipuri de roci,

unele sunt mai dure
sau mai moi sub presiune.

Diferite roci reacționează diferit
la frecare și temperaturi ridicate.

Unele se pot topi parțial
și pot elibera lichide

alcătuite din minerale supraîncălzite

ce reduc frecarea în falie.

Dar unele sunt uscate,

și sunt predispuse la acumulări
periculoase de presiune.

În plus, toate aceste falii sunt afectate
de forța gravitațională ce variază,

precum și de curenții de piatră fierbinte
ce se mișcă prin mantaua Pământului.

Ce variabile dintre toate acestea
ar trebui să analizăm,

și unde se încadrează fiecare
în setul de instrumente de predicție?

Deoarece o parte din aceste forțe
apar în cantități constante,

comportamentul plăcilor e cumva ciclic.

În prezent, multe indicii de încredere
provin din estimările pe termen lung,

referitoare la când și unde
au mai avut loc cutremure.

La o scară de milenii,

asta ne permite să anticipăm
când faliile foarte active,

precum falia San Andreas,

pot provoca un cutremur masiv.

Dar din cauza variabilelor implicate,

această metodă poate indica
doar un interval larg de timp.

Pentru a anticipa evenimentele iminente,

cercetătorii au studiat vibrațiile
Pământului înainte de un cutremur.

Geologii folosesc de mult timp
seismometrele

pentru a urmări și localiza
aceste mici mișcări în crusta Pământului.

Și astăzi, majoritatea telefoanelor
inteligente sunt și ele capabile

să înregistreze
vibrațiile seismice primare.

Cu o rețea de telefoane în jurul globului,

oamenii de știință
ar putea avea un sistem complet

și detaliat de alertă ce poate preveni
oamenii în caz de cutremur.

Din nefericire, telefoanele nu pot oferi
o avertizare destul de devreme

pentru a ne lua măsurile necesare.

Dar aceste înregistrări ar putea fi utile

pentru instrumentele de predicție
precum programul Quakesim al NASA,

ce poate folosi un amestec
de informații geologice

pentru a identifica regiunile cu risc.

Însă, studiile recente indică

că cele mai specifice semne

ale unui cutremur ar putea
fi invizibile pentru toți acești senzori.

În 2011,

chiar înainte ca un cutremur
să lovească coasta de est a Japoniei,

cercetătorii din apropiere au înregistrat
concentrații surprinzător de ridicate

ale izotopilor radioactivi radon și toron.

Pe măsură ce energia se acumulează
în crustă chiar înainte de un cutremur,

microfisurile permit acestor gaze
să fie eliberate la suprafață.

Acești cercetători cred
că dacă am construi

o rețea de detectoare
pentru radon și toron

în zonele predispuse cutremurelor,

ar putea deveni
un sistem de avertizare promițător,

și ar putea anticipa cutremurele
cu o săptămână înainte.

Desigur,

niciuna dintre aceste metode
nu e la fel de bună

ca analiza directă
a adâncimilor Pământului.

Dacă am analiza mai în profunzime,

am putea urmări și anticipa schimbările
la scară largă în timp real,

putând probabil să salvăm
zeci de mii de vieți în fiecare an.

Dar pentru moment,

aceste instrumente ne pot ajuta

să ne pregătim și să răspundem rapid
în zonele afectate,

fără să fie nevoie de un vas
care să ne indice zona afectată.