Θα μπορέσουμε ποτέ να προβλέψουμε τους σεισμούς;

H τραγωδία που εκτυλίσσεται στα γκρεμισμένα κτίρια της Νοτιοανατολικής Τουρκίας και της Βόρειας Συρίας μάς θυμίζει με τον πιο οδυνηρό τρόπο το πόσο αιφνιδιαστικά εκδηλώνονται οι σεισμοί. Και επαναφέρει στο προσκήνιο ένα μείζον για την ανθρωπότητα ερώτημα: θα φτάσει η μέρα που θα μπορούμε να τους προβλέπουμε;

Στην πραγματικότητα, η επιστήμη της πρόβλεψης των σεισμών είναι πολύ, πολύ δύσκολη. Παρότι υπάρχουν συχνά μικρά σημάδια τα οποία μπορούν να εντοπιστούν εκ των υστέρων στα σεισμικά δεδομένα, το να γνωρίζει κανείς τι να αναζητήσει και να το χρησιμοποιήσει προκειμένου να κάνει προβλέψεις – και δη ακριβείς προβλέψεις – αποτελεί μια σαφώς μεγαλύτερη πρόκληση.

«Οταν κάνουμε προσομοιώσεις σεισμών στο εργαστήριο», λέει στο BBC ο Κρις Μαρόνε, καθηγητής Γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο Σαπιέντσα της Ρώμης και στο Penn State University της Πενσιλβάνια, «μπορούμε να δούμε όλες αυτές τις μικρές σχισμές και τις διαρρήξεις που εμφανίζονται πρώτες. Εξω στη φύση, όμως, υπάρχει πολλή αβεβαιότητα όσον αφορά τους λόγους που συχνά δεν βλέπουμε προσεισμούς ή ενδείξεις ότι θα γίνει ένας μεγάλος σεισμός».

Η πολυπλοκότητα των ρηγμάτων

Οι γεωλόγοι προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν σύγχρονες επιστημονικές μεθόδους προκειμένου να προβλέψουν τους σεισμούς ήδη από τη δεκαετία του 1960, αλλά με λιγοστή επιτυχία. Αυτό, σύμφωνα με τον Μαρόνε, οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην πολυπλοκότητα των ρηγμάτων που διατρέχουν τον πλανήτη. Υπάρχει επίσης πολύς σεισμικός θόρυβος – η Γη συνεχώς μουρμουρίζει και βρυχάται, γεγονός το οποίο, συνδυαζόμενο με τον ανθρωπογενή θόρυβο της κίνησης, των οικοδομικών εργασιών και της καθημερινής ζωής, καθιστά δύσκολο το να διακρίνει κανείς ξεκάθαρα σημάδια.

Σύμφωνα με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ, χρειάζονται τρία πράγματα για μια πραγματικά χρήσιμη πρόβλεψη σεισμού – η τοποθεσία όπου θα συμβεί, το χρονικό σημείο που θα συμβεί και το μέγεθος που θα έχει. Προς το παρόν, λένε, κανείς δεν μπορεί να το κάνει αυτό με οποιαδήποτε ακρίβεια. Προσπάθειες γίνονται, όμως, συνεχώς. Μαζί με τα σεισμικά σημάδια, οι επιστήμονες αναζητούν στοιχεία σε διάφορα μέρη – από τη συμπεριφορά των ζώων μέχρι τις ηλεκτρικές διαταραχές στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης.

Αυξημένος ενθουσιασμός

Τελευταία, ωστόσο, υπάρχει αυξανόμενος ενθουσιασμός για τις δυνατότητες της τεχνητής νοημοσύνης να εντοπίζει τα ανεπαίσθητα εκείνα σημάδια που χάνουν οι άνθρωποι. Αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης μπορούν να αναλύσουν τεράστιους όγκους δεδομένων από παλαιότερους σεισμούς αναζητώντας επαναλαμβανόμενα μοτίβα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη μελλοντικών σεισμών. Ο καθηγητής Μαρόνε και η ομάδα του, για παράδειγμα, αναπτύσσουν την τελευταία πενταετία αλγόριθμους ικανούς να εντοπίζουν και την παραμικρή κίνηση σε προσομοιωμένα σεισμικά ρήγματα στο εργαστήριο. Οπως λέει, όμως, «θα θέλαμε πολύ να το μεταφέρουμε αυτό στην πραγματική ζωή, αλλά δεν είμαστε ακόμα εκεί».

Στο μεταξύ, επιστήμονες στην Κίνα αναζητούν κυματισμούς σε ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια στην ιονόσφαιρα της Γης, τις ημέρες πριν από τους σεισμούς, λόγω αλλαγών στο μαγνητικό πεδίο πάνω από τις ζώνες των ρηγμάτων. Μια ομάδα υπό την Τζινγκ Λιου στο Ινστιτούτο Πρόβλεψης Σεισμών του Πεκίνου, για παράδειγμα, είπε πως μπορούσε να δει διαταραχές στα ηλεκτρόνια της ατμόσφαιρας πάνω από το επίκεντρο του σεισμού που έπληξε την Μπάχα Καλιφόρνιας στις αρχές Απριλίου του 2010, δέκα ημέρες νωρίτερα. Και πέρυσι επιστήμονες στο Κέντρο Δικτύου Σεισμών της Κίνας, στο Πεκίνο, ισχυρίστηκαν ότι εντόπισαν μειώσεις στην πυκνότητα των ηλεκτρονίων στην ιονόσφαιρα έως και δεκαπέντε ημέρες πριν από τους σεισμούς που έπληξαν την κινεζική ενδοχώρα τον Μάιο του 2021 και τον Ιανουάριο του 2022. Οπως λέει όμως η Μέι Λι, μία από τις ερευνήτριες στο Κέντρο, ακόμα και με τα δορυφορικά δεδομένα, απέχουν ακόμα πολύ από τη δυνατότητα πρόβλεψης ενός επικείμενου σεισμού.

Ευρήματα και επιπλοκές

«Δεν μπορούμε να προσδιορίσουμε την ακριβή τοποθεσία όπου θα συμβεί ένα επερχόμενο γεγονός», επεσήμαναν οι ερευνητές παρουσιάζοντας τα ευρήματά τους. Η Λι υποδεικνύει μία ακόμα επιπλοκή – οι μεγάλοι σεισμοί μπορεί να προκαλέσουν αλλαγές στην ιονόσφαιρα πολύ μακριά από το επίκεντρό τους. «Η ιονοσφαιρική ανωμαλία μπορεί να εμφανιστεί γύρω από το επίκεντρο ενός σεισμού καθώς και στο μαγνητικά συζυγές μιγαδικό του σημείο στο άλλο ημισφαίριο», εξηγεί.

Αλλοι ερευνητές βασίζουν τις ελπίδες τους σε διαφορετικά σημάδια. Στην Ιαπωνία, κάποιοι υποστηρίζουν ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις αλλαγές στους υδρατμούς πάνω από τις σεισμογενείς ζώνες ώστε να κάνουν προβλέψεις. Οι δοκιμές δείχνουν πως οι προβλέψεις αυτές είναι κατά 70% ακριβείς, αν και μπορούν να πουν μόνο το κατά πόσο μπορεί να σημειωθεί σεισμός μέσα στον επόμενο μήνα. Αλλοι προσπαθούν να αξιοποιήσουν τους μικρούς κυματισμούς στη βαρύτητα της Γης που μπορεί να εμφανιστούν πριν από έναν σεισμό. Σε πείσμα όλων αυτών των προσπαθειών και των ισχυρισμών, ωστόσο, κανείς δεν έχει καταφέρει να προβλέψει με ακρίβεια το πού και το πότε θα γίνει ένας σεισμός.

Οι υποδομές

«Απλώς δεν έχουμε την υποδομή ώστε να κάνουμε το είδος της παρακολούθησης που θα χρειαζόμασταν», λέει στο BBC ο καθηγητής Μαρόνε. «Ποιος θα διαθέσει 100 εκατομμύρια δολάρια ώστε να εγκαταστήσει ένα σετ σεισμογράφων του είδους που χρησιμοποιούμε στο εργαστήριο ώστε να παρακολουθείται ένα ρήγμα; Ξέρουμε πώς να προβλέπουμε τους εργαστηριακούς σεισμούς, εκείνο που δεν ξέρουμε όμως είναι αν μεταφέρονται πραγματικά στην πολυπλοκότητα των ρηγμάτων του πραγματικού κόσμου. Το ρήγμα της Ανατολικής Ανατολίας, για παράδειγμα, βρίσκεται σε μια πολύπλοκη περιοχή του κόσμου – όχι ένα απλό επίπεδο του ρήγματος αλλά μια σειρά από πράγματα που ενώνονται».