Zemljotresi se ne mogu predvidjeti, seizmolog pojasnio zašto

Na Twitteru je prije tri dana objavljen status u kojem je Frank Hoogerbeets, naučnik iz instituta Solar System Geometry Survey (SSGEOS), upozorio da će se prije ili kasnije u području južne Turske dogoditi potres magnitude oko 7.5.

Sooner or later there will be a ~M 7.5 #earthquake in this region (South-Central Turkey, Jordan, Syria, Lebanon). #deprem pic.twitter.com/6CcSnjJmCV

— Frank Hoogerbeets (@hogrbe) February 3, 2023

Nakon što se jutros u tom području dogodio potres magnitude 7.8, a kako je SSGEOS istraživački institut za praćenje geometrije između nebeskih tijela povezanih sa seizmičkom aktivnošću, mnogi su počeli dijeliti Hoogerbeetsovu objavu kao dokaz da se potrese može predvidjeti.

No to nije tačno. To je jednostavno stvar slučajne podudarnosti.

Svi bismo voljeli da se potresi mogu predviđati. Neki ljudi vjeruju da ih mogu predviđati neke životinje poput žaba i ptica. Neki misle da bi se mogao predviđati na temelju emisija plina radona. Neke studije to potvrđuju, međutim, praktična primjena tih spoznaja je gotovo nemoguća jer su te emisije male, a teško je znati gdje bi ih trebalo mjeriti. Osim toga mnogi potresi događaju se i bez emisija radona zbog drugačijeg sastava tla.

Neki vjeruju da bi podrhtavanja tla prije velikog potresa mogla biti znak za ono što slijedi. Ima i ljudi koji vjeruju da puni Mjesec uzrokuje potrese, međutim, to nije naučno potvrđeno. Katastrofalni potresi događaju se za svih faza Mjeseca.

Nažalost, naučnici za sada još uvijek nemaju nikakve metode ni uređaje kojima bi mogli predvidjeti tačno vrijeme i jačinu potresa. Koincidencije kao što je ova s Hoogerbeetsovim tvitom u takvim okolnostima mogu biti samo plodno tlo za teorije zavjere prema kojima naučnici nešto taje od ljudi.

Hrvatski seizmolog dr. sc. Josip Stipčević s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu za Index.hr kaže da nije teško najaviti da će se na jugu Turske dogoditi takav razorni potres.

„To je tektonski vrlo aktivno područje u kojem su se u prošlosti događali razorni potresi“, rekao je Stipčević.

„Budući da ondje neko duže vrijeme nije bilo katastrofalnog potresa, za očekivati je da će se u nekoj skorijoj budućnosti on dogoditi. No kada će to tačno biti, gdje će biti i koliko će tačno biti jak, nemoguće je reći. Jednostavno se dogodilo da je Hoogerbeets slučajno objavio svoj Tweet prije tri dana te da je potres bio približno slične meagnitude“, dodao je.

Primjer potresa u L'Aquili 2009.

Mnogi se još uvijek sjećaju sudskog procesa u kojem je šest italijanskih naučnika bilo procesuirano za ubistvo iz nehaja zbog savjeta koje su dali neposredno prije katastrofalnog potresa u L'Aquili, u kojem je 6. aprila 2009. godine poginulo 309 ljudi. Među njima je bilo troje seizmologa, jedan vulkanolog i dvoje inženjera seizmologije.

Sud je naučnike osudio na šest godina zatvora zato što na temelju podrhtavanja koja su prethodila velikom potresu nisu upozorili na moguću opasnost. Brojni naučnici iz cijelog svijeta tada su protestovali protiv osuđujuće presude ističući da do danas još nije otkrivena metoda kojom bi se potresi mogli tačno predvidjeti. Prizivni sud 2014., a potom i Vrhovni 2015., odbacili su presude protiv naučnika koji su tokom procesa tvrdili da su podrhtavanja bila uobičajene seizmičke aktivnosti te da se na temelju njih nije mogao predvidjeti veliki potres.

Zašto se potrese ne može predviđati?

Stipčević je za Index nakon potresa na Baniji objasnio zašto je potrese nemoguće predviđati iako je jedno od glavnih očekivanja od nauke da daje provjerljiva predviđanja.

Tada je rekao da seizmolozi imaju cijeli set jednadžbi kojima bi mogli raditi predikcije potresa te da su matematički i fizikalno vrlo dobro naoružani.

“Međutim, glavni problem seizmologije je to što mi naša mjerenja ne možemo vršiti direktno”, rekao je Stipčević.

“Sve što mi radimo, radimo posredno. Ako mjerimo nešto na dubini od 10 km, na kojoj se nedavno dogodio petrinjski potres, mi to radimo mjerenjem seizmičkih valova i drugim neizravnim metodama. To su podaci na temelju kojih zaključujemo nešto o strukturi okoliša u kojem se potres dogodio. Mi ne možemo izravno prići i uzeti mjerenja u točki u kojoj se dogodio potres. To je veliki problem”, dodao je.

“Ako povučemo paralelu s meteorologijom, koja je druga grana geofizike, vidimo da u njoj možemo obaviti mjerenja na puno mjesta, primjerice na mjernim stanicama na tlu, u moru, uz pomoć meteoroloških balona sa sondama, satelitima i sl. Kada imate takav sistem mjerenja na hiljadama tačaka, onda možete raditi neku predikciju iako čak i u meteorologiji, zato što je riječ o vrlo kompleksnom sistemu, teško možete davati jako dugoročne prognoze. Što idete dalje u budućnost, one su sve slabije. Sada zamislite da sličan takav sistem imate unutar Zemlje, a da nemate mogućnost ni za jedno direktno mjerenje. Mi ne možemo izmjeriti podatke na stotinama hiljada tačaka kako bismo ih uvrstili u naše jednadžbe i konačno zaključili da s tolikom i tolikom sigurnošću možemo reći da će se potres određene jačine dogoditi u određenom periodu. To je osnovni problem seizmologije”, pojasnio je naš stručnjak.

Šta onda seizmologija može predviđati?

Nameće se pitanje šta seizmologija može predvidjeti i koja je korist od nje ako ne može predviđati potrese.

Stipčević kaže da je za sada ključna uloga seizmologije prevencija.

“Seizmologija i ostale geofizičke nauke mogu nam reći na koji način se potres događa, koja će područja biti ugroženija i ono što je najvažnije, kako će potres koji će se dogoditi utjecati na ljude i građevine u kojima stanuju. Čak i kada bismo mogli dobiti neka bolja predviđanja u seizmologiji, veći fokus trebao bi biti na onome što možemo predviđati, a to je kako će potres utjecati na građevine”, rekao je Stipčević.

Pojasnio je to na primjeru medicine:

“Recimo da se rodite i onda vam neko treba dati predviđanja od čega ćete bolovati za 50 godina. Teško je davati precizna predviđanja na temelju malo varijabli koje možete izmjeriti. Stoga bi glavni fokus trebao biti na sprečavanju posljedica. Kada imamo mjerenja koja govore kako će potres utjecati na građevine, zakonodavstvo i građevinarstvo bi se tome trebali prilagoditi. Primjerice, čak i da možemo reći da će se neki potres dogoditi kroz mjesec dana na nekom području, što bismo s tim predviđanjem mogli napraviti?

Možemo li na temelju njega iseliti cjelokupno stanovništvo tog područja? Ne, bilo bi logičnije da se na tom području grade građevine koje mogu izdržati takve potrese. U Japanu i drugim seizmički vrlo aktivnim područjima ljudi tako žive. Oni su konstantno pod prijetnjom potresa. No prilagodili su se tome da se potres može dogoditi i da posljedice mogu biti strašne ako za njih nisu pripremljeni. Ako su pripremljeni, one će biti minimalne. To bi trebao biti zajednički cilj geofizike, građevinarstva i zakonodavstva – da se prilagodimo činjenici da živimo na potresnom području.”

Šta seizmologija može predviđati?

Zanimalo nas je što seizmologija može predviđati od varijabli koje zanimaju javnost, ali i građevinare i one koji oblikuju politiku.

“Kada spojite geologiju, geofiziku i građevinu, možete napraviti puno toga. Promatranjem površine zemlje, u čemu se danas koriste i geosateliti, može se vidjeti koja su potresna područja najaktivnija. Seizmologija vam iz povijesnih zapisa može reći da se na određenom području događaju potresi određene jačine, geolog može izaći na teren i vidjeti iz stijena kolike su dužine rasjeda i kolika se maksimalna magnituda na njemu može očekivati.

Seizmolozi opet mogu izračunati neku vrijednost vjerovatnosti za određeni povratni period u kojem se ti potresi mogu događati. Također mogu izračunati silu koja može djelovati na građevine tokom takvih potresa. Takvi podaci daju se građevinarima koji na temelju njih mogu prilagoditi način gradnje. To je put kojim se trenutno mora ići”, pojasnio je Stipčević.

“Neka tačnija predikcija je vrlo nezahvalna, no u budućnosti…”

Novinare Indexa zanimalo je može li bolje prikupljanje podataka pomoći boljem predviđanju potresa u smislu da se može bolje definirati povratni period za potres neke jačine i da se maksimalna jačina može bolje predvidjeti.

“Naravno. U ovom potresu ćemo prikupiti jako puno mjerenja. Nakon toga nam slijedi naučni dio – proučavanje onoga što se događalo prije, tokom i nakon potresa te povezivanje s onime što smo znali od prije. Iz toga možemo puno naučiti. Primjerice, iz zapisa potresa možemo doznati kakva je struktura tla u dubini. Možemo doznati kako izgleda rasjedna ploha. Možemo doznati kako se događalo puknuće.

To će nam sve koristiti za neke buduće potrese koji će se sigurno događati u tom području. Moći ćemo znati kakve karakteristike imaju potresi koji se u tom području događaju, kakvo je podzemlje. Možda ćemo doznati postoji li na nekom području koje do sada nije izgledalo kao jako potresno neka veća vjerojatnost za jak potres. Te i slične stvari moći će se doznati. Nažalost, na ovom stupnju na kojem se trenutno nalazi geofizika, neka tačnija predikcija je vrlo nezahvalna. U budućnosti, ko zna”, rekao je Stipčević.

Naš stručnjak nada se da bi u budućnosti računari mogli pomoći u boljim predviđanjima.

“U zadnjih nekoliko godina s razvojem umjetne inteligencije i s time vezanih računarskih metoda javljaju se i neki ohrabrujući laboratorijski rezultati. Jedan je rad pokazao da se pomoću laboratorijskih mjerenja naprezanja i računarskih obrada mogu raditi određena dobra predviđanja.

No jedno su mjerenja u laboratoriju, a drugo zbivanja u stvarnosti u prirodi. Tu se vraćamo na početak razgovora gdje smo rekli da nemamo mogućnosti za izravna mjerenja. Možda ćemo u budućnosti uspjeti nešto bolje na temelju indirektnih mjerenja. U našoj istraživačkoj grupi trenutno radimo na primjeni metoda strojnog učenja i neuralnih mreža u seizmologiji. Ove metode su se u dosadašnjim istraživanjima pokazale vrlo uspješnima i pružaju nadu da će u budućnosti možda omogućiti čak i predikciju potresa”, zaključio je Stipčević.