Czy będziemy potrafili przewidywać trzęsienia ziemi?
Mieszkałem przez kilka lat w Kalifornii, dlatego mogę stwierdzić, że nie ma nic bardziej przerażającego niż trzęsienie ziemi. Nawet jeśli te, jakich doświadczyłem, były małymi wstrząsami, ledwie wartymi wzmianki w masowych środkach przekazu, były wystarczające, by dać mi odczuć okropność nadejścia Tego Wielkiego.
Chociaż trzęsienia ziemi mogą występować (i zdarzają się od czasu do czasu) na całej planecie, większość z nich ma miejsce na obszarach takich, jak legendarny uskok San Andreas, gdzie płyty tektoniczne tworzące powierzchnię Ziemi przesuwają się względem siebie. Płyta pacyficzna, w której skład wchodzą pewne obszary przybrzeżne południowej Kalifornii, przesuwa się na północ w stosunku do płyty północnoamerykańskiej w tempie kilkunastu centymetrów rocznie. Podobny efekt można zaobserwować, gdy zginamy ołówek. Przez chwilę ołówek wytrzymuje, być może odrobinę się deformując. Następnie nagle łamie się. 1 podczas gdy łatwo jest powiedzieć, że ołówek w końcu się złamie, a płyty w końcu nasuną się na siebie i spowodują trzęsienie ziemi, powiedzenie, kiedy dokładnie nastąpi każde z tych zdarzeń, jest bardzo trudne. To jest właśnie problem przewidywania trzęsień ziemi. My po prostu nie rozumiemy tego procesu wystarczająco dobrze, by przewidzieć moment ruszenia płyt.
Zanim przejdziemy do przewidywań, uczynię pewną dygresję. Mówimy zazwyczaj o wielkości trzęsień ziemi w skali Richtera, określonej w 1935 roku przez geologa z Caltechu, Charlesa Richtera. W skali tej mierzy się ruchy gruntu powodowane przez trzęsienie ziemi. W rzeczywistości geolodzy nie stosują już skali Richtera. Używają skal pozwalających im na oszacowanie całkowitej energii wyzwalanej przez ruchy skał. Prześlizgują się zazwyczaj nad tym punktem, mówiąc o „wielkości” trzęsienia ziemi bez wspominania skali Richtera. Większość trzęsień miała 6-8 stopni w tej skali.
Jest wiele ludowych opowieści związanych z przewidywaniem trzęsień ziemi. Być może najbardziej rozpowszechniona jest ta, że zwierzęta mogą wyczuć, iż nadchodzi trzęsienie ziemi. Najlepiej udokumentowany jest przypadek przewidywania przez zwierzęta trzęsienia z 18 lipca 1969 r. w Taijin, w Chinach. Tuż przed głównym trzęsieniem ziemi opiekunowie zwierząt w zoo obserwowali wszystkie rodzaje dziwacznego zachowania – łabędzie unikające wody, krzyczące pandy, węże wzbraniające się wejść do swych nor. Naukowcy spekulują, że naprężenia w skałach wytwarzają zmiany pola elektrycznego w pobliżu powierzchni i że zmiany te w jakiś sposób oddziałują na układ nerwowy niektórych zwierząt. Niestety teoria zachowań zwierząt nie została potwierdzona. Jest wiele przykładów trzęsień ziemi nie poprzedzonych nienormalnym zachowaniem zwierząt.
Dotychczas największe naukowe osiągnięcie w przewidywaniu trzęsień ziemi dotyczyło pomiarów zmian powierzchni Ziemi w strefach trzęsień. Pomysł polega na tym, że tuż przed wystąpieniem przemieszczenia powinny występować różne rodzaje wykrywalnych zmian, jak wybrzuszenia powierzchni czy naprężenia w skałach. Jeśli moglibyśmy wyodrębnić jakieś zwiastuny trzęsień ziemi, podobne do przederupcyjnych grzmotów wulkanów, mielibyśmy metodę przewidywania. Jeden krok na tej drodze został uczyniony w 1995 roku, gdy naukowcom udało się zidentyfikować niektóre miejsca narastania naprężeń wzdłuż uskoku w Dolinie Niedźwiedziej (Bear Valley) w Kalifornii.
Najbardziej ambitna próba pomiaru wskaźników trzęsień ziemi została przeprowadzona w pobliżu miasta Parkdale w Kalifornii. Miasto położone jest na części uskoku, w którym trzęsienia ziemi występowały w 1881, 1901, 1922, 1934 i 1966 roku. Opierając się na poprzednich przejawach aktywności sejsmicznej, spodziewano się ponownego trzęsienia ziemi między rokiem 1988 a 1992. Przewidując to zdarzenie, zainstalowano przyrządy do pomiaru nachylenia gruntu, poziomu wody, naprężeń w skałach oraz niewielkich trzęsień-prekursorów i na bieżąco śledzono ich wskazania. Jednak do czasu napisania tej książki okazało się, że prawo Murphy’ego stosuje się do trzęsień ziemi równie dobrze, jak do czegokolwiek innego – spodziewane trzęsienie nie nastąpiło, chociaż duża liczba informacji na to wskazywała.
Jedną z metod zbierania danych dla celów przewidywania trzęsień ziemi, którą zaczyna się właśnie wykorzystywać, jest zastosowanie Globalnego Systemu Lokalizacji. Za pomocą odpowiednich przyrządów można wykryć przesunięcia położenia gruntu mniejsze niż 2,5 centymetra, tak więc powinno to umożliwić monitorowanie wielu miejsc o wiele tańsze i łatwiejsze niż w przeszłości. Jest nadzieja, że któregoś dnia przewidywanie trzęsień ziemi osiągnie trafność przewidywań w wulkanologii, która staje się coraz lepsza w określeniu momentu wystąpienia erupcji wulkanów.
Lecz jednemu aspektowi przewidywań trzęsień ziemi nie poświęcano zbyt dużo uwagi. Załóżmy, że po dokonaniu pomiarów naprężeń okazuje się, iż istnieje 75-procentowe prawdopodobieństwo wystąpienia w basenie Los Angeles trzęsienia ziemi o wielkości 8 stopni w ciągu najbliższych trzech miesięcy. Co powinno się zrobić z tą informacją? Jeżeli zostanie podana do publicznej wiadomości, ludzie mogą opuścić ten teren. Koszt związany z samym tylko brakiem możliwości robienia przez ten czas interesów łatwo przekroczy miliardy dolarów. A jeśli po tym wszystkim trzęsienie ziemi nie nadejdzie? Można sobie wyobrazić te procesy?
Załóżmy jednak, że zatrzymamy tę wiadomość dla siebie i trzęsienie ziemi nastąpi. Można sobie wyobrazić reakcję ludzi, kiedy się dowiedzą, że informacja ta była już wcześniej dostępna! W moim odczuciu przewidywanie trzęsień ziemi może równie dobrze być dziedziną, w której nie chcemy czynić postępów.