PANDORINA KUTIJA

ZEMLJOTRES NEDOKUČIVI

240 pregleda

Posldnjih dana u hrvatskoj javnosti često se postavljalo pitanje čemu služe seizmologija i seizmolozi, ako ne mogu tačno predvideti kada će se, gde i koliko jak potres dogoditi.

Mnogi se još uvek sećaju sudskog procesa u kojem je šest italijanskih naučnika procesuirano za ubistvo iz nehaja zbog saveta koje su dali neposredno pre katastrofalnog potresa u L’Akvili, u kojem je 6. aprila 2009. godine poginulo 309 ljudi. Među njima 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 celog sveta tada su protestvovali protiv osuđujuće presude, ističući da do danas još nije otkrivena metoda kojom bi se potresi mogli tačno predviđati. Apelacioni sud 2014, potom i Vrhovni sud 2015. odbacili su presude protiv naučnika koji su tokom procesa tvrdili da su podrhtavanja bila uobičajene seizmičke aktivnosti i da se na temelju njih nije mogao predvideti veliki potres.U razgovoru s našim seizmologom dr Josipom Stipčevićem s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu, pokušali smo razjasniti što seizmologija može predviđati i čemu služi ako već ne može precizno predvideti potrese.

Za početak, možete li nam kratko objasniti što je seizmologija i čime se bavi?

Seizmologija je nauka o potresima i svim efektima koji proizlaze iz potresa, poput potresnih talasa. Ona nije striktno ograničena samo na proučavanje potresnih izvora, odnosno onoga što se u njima događa tokom potresa. Ona se, takođe, bavi proučavanjem strukture tla, strukture dubokog i plitkog tla, efekata potresa, uticaja potresa na građevine i slično. Dakle, seizmologija je nauka koja istražuje sve pojave vezane za potrese i strukturu slojeva kroz koje se šire zemljotresni, odnosno elastički talasi.

Uključuje li ona i istraživanje aktivnosti tektonskih ploča?

Naravno, nama se uvek u tom kontekstu potresa nameće pitanje zašto oni nastaju. Kada gledate Mars, vidite da je Zemlja geološki znatno aktivnija od većine drugih planeta u Sunčevom sistemu. Primerice, Mars i naš Mesec geološki su mnogo manje aktivni nego Zemlja. Uzrok potresa na Zemlji je taj što je ona geološki živa planeta. Kada pogledate površinu Zemlje, vidite da se tektonske ploče kreću po njoj. Kako ih ima više, one su u interakciji jedna s drugom. Zbog njihovog nejednakog kretanja i interakcija dolazi do nakupljanja energije na mestima kontakta. To je glavni uzrok tektonskih potresa na Zemlji. Tu se u svojim područjima istraživanja seizmologija preklapa s drugim granama geofizike i geologijom.

Niko ne voli potrese. No s druge strane, vidimo da su geološki mrtve planete u načelu, takođe, biološki mrtve. U tom smislu mogli bismo reći da je za život na Zemlji dobro to što je geološki aktivna. Je li to tačno?

Tako je. Koliko god nam se činilo loše to što je Zemlja geološki aktivna, jer zbog toga imamo vulkane i potrese, s druge strane treba razumeti da naučna istraživanja pokazuju da bez geološkog života na Zemlji ne bi bilo ni biološkog. Ceo ciklus razmene materijala na Zemlji održava život. Osim toga, Zemljino magnetsko polje jedan je od rezultata unutrašnjeg života Zemlje – konvekcionih procesa koji se zbivaju u njenoj užarenoj unutrašnjosti. Oni održavaju magnetsko polje koje je jako važno za održavanje života. Na taj način nastaje Zemljina magnetosfera koja nas štiti od sunčevog zračenja i kosmičkih zraka.

Primerice, Mars je od geološki žive planete s vodom i atmosferom postao beživotna upravo zato što je izgubio magnetski štit. To se dogodilo zato što je Mars manji od Zemlje pa su se procesi hlađenja njegove unutrašnjosti odvijali kudikamo brže. Mars, stoga, danas ima znatno deblju i čvršću litosferu i nema magnetsko polje kakvo ima Zemlja.

Jedno od ključnih svojstava nauke, za razliku od pseudonauke, jeste da daje neka predviđanja koja se eksperimentalno mogu potvrditi ili opovrgnuti. Zašto seizmologija ne može tačno predvideti gde će se, kada i koliko jak potres dogoditi, što ljude najviše zanima?

Pre svega treba razumeti da imamo niz jednačina kojima bismo mogli praviti predikcije potresa. Drugim rečima, i matematički i fizički vrlo dobro smo naoružani. Međutim, glavni problem seizmologije jeste to što naša merenja ne možemo obavljati neposredno. Sve što radimo, radimo posredno. Ako merimo nešto na dubini od 10 kilometara, na kojoj se nedavno dogodio petrinjski potres, radimo to merenjem seizmičkih talasa i drugim posrednim metodama. To su podaci na temelju kojih zaključujemo nešto o strukturi sredine u kojoj se potres dogodio. Mi ne možemo direktno prići i meriti u tački u kojoj se dogodio potres. To je veliki problem.

Ako povučemo paralelu s meteorologijom, koja je druga grana geofizike, vidimo da u njoj možemo obaviti merenja na mnogo mesta, primerice na mernim stanicama na tlu, na moru, pomoću meteoroloških balona sa sondama, satelitima i sl. Kada imate takav način merenja na hiljadama tačaka, onda možete uraditi neku predikciju iako čak i u meteorologiji, zato što je reč 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 neposredno merenje. Mi ne možemo izmeriti podatke na stotinama hiljada tačaka da bismo ih uvrstili u naše jednačine i konačno zaključili da s tolikom i tolikom sigurnošću možemo reći da će se potres određene jačine dogoditi u određenom razdoblju. To je osnovni problem seizmologije.

Što onda seizmologija može predviđati?

Seizmologija i ostale geofizičke nauke mogu reći na koji način se potres događa, koja će područja biti ugroženija i, što je najvažnije, kako će potres koji će se dogoditi uticati na ljude i građevine u kojima oni stanuju. Čak i kada bismo mogli dobiti neka bolja predviđanja u seizmologiji, veći fokus trebalo bi da bude na onome što možemo predviđati, a to je kako će potres uticati na građevine.

To je nešto kao prevencija u medicini?

Upravo tako. 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 izmeriti. Stoga bi glavni fokus trebalo biti na sprečavanju posledica. Kada imamo merenja koja govore kako će potres uticati na građevine, zakonodavstvo i građevinarstvo bi se tome trebalo prilagoditi. Primerice, čak i da možemo reći da će se neki potres dogoditi kroz mesec dana na nekom području, što bismo s tim predviđanjem mogli napraviti?

Možemo li na temelju njega iseliti celokupno 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 pretnjom potresa. No prilagodili su se tome da se potres može dogoditi i da posledice mogu biti strašne ako za njih nisu pripremljeni. Ako su pripremljeni, one će biti minimalne. To bi trebalo biti zajednički cilj geofizike, građevinarstva i zakonodavstva – da se prilagodimo činjenici da živimo na potresnom području.

Šta seizmologija može predviđati od varijabli koje zanimaju javnost, ali i građevinare i one koji oblikuju politiku?

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

Seizmolozi, opet, mogu izračunati neku vrednost verovatnoće za određeni povratni period u kojem se ti potresi mogu događati. Takođe mogu izračunati silu koja može delovati 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.

Može li bolje prikupljanje podataka pomoći boljem predviđanju potresa u smislu da se može bolje definisati povratni period za potres neke jačine i da se maksimalna jačina može bolje predvideti?

Naravno. U ovom potresu ćemo prikupiti mnoštvo merenja. Nakon toga sledi naučni deo – proučavanje onoga što se događalo pre, tijekom i nakon potresa i povezivanje s onim što smo znali od pre. Iz toga možemo manogo naučiti. Primerice, iz zapisa potresa možemo doznati kakva je struktura tla u dubini. Možemo doznati kako izgleda rasedna ploča. Možemo doznati kako se događalo raspuknuće.

To će 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 veća verovatnoća za jak potres. Te i slične stvari moći će se doznati. Nažalost, na ovom stepenu na kojem se nalazi geofizika, tačnija predikcija je vrlo nezahvalna. U budućnosti, ko zna.

Koliko seizmologa ima u Hrvatskoj?

Trenutno nas je samo 14. Uglavnom su svi na terenu ili, pak, punom parom obrađuju podatke koji se prikupljaju.

Je li se u ovim potresima, u zagrebačkom i petrinjskom, ostvarilo ono što se u seizmologiji znalo?

Za Zagreb imamo jako dobre istorijske zapise. Znali smo da je Zagreb potresno vrlo ugrožen. Na to smo upozoravali proteklih godina i desetleća. Kada pogledate poslednjih 150 godina, u Zagrebu se dogodilo nekoliko jakih potresa. Od onog velikog 1880. do danas imali smo seriju jakih potresa. Znali da se na zagrebačkom području mogu događati takvi potresi i eto, sada se dogodio. Što se maksimalne jačine potresa za okolinu Zagreba tiče, obično se procenjuje da to može biti potres magnitude 6,0 ili 6,5. Ovi podaci koje smo prikupili pomoći će nam da to još bolje definišemo. Što se tiče petrinjskog potresa, znali smo da je i to područje aktivno.

Tu se dogodio slavni potres iz 1909. na temelju kojeg je Andrija Mohorovičić otkrio Mohorovičićev diskontinuitet, što je jedno od najvećih otkrića u hrvatskoj nauci. Međutim, do sada nije bilo jasnih indikacija da bi se mogao dogoditi potres ove magnitude. Bilo je procena da se može dogoditi potres magnitude veće od 6,0. No ceo taj probabilistički hazard određene magnitude i određenog povratnog razdoblja s ovim će se potresom promeniti. Sreća u nesreći je da se to, ipak, relativno retko događa, jer područje severozapada Hrvatske nije seizmički jako aktivno ako ga usporedite s nekim drugim delovima svijeta, primerice s Grčkom i Turskom. S druge strane, oni se događaju dovoljno često i dovoljno su jaki da ih ne možemo ignorisati. Problem je kada se zbog tih dužih razdoblja bez jakih potresa uljuljkamo i zaboravimo da živimo u potresno ugroženom području.

Vama kao seizmolozima ta retkost potresa sigurno otežava posao, zar ne?

Bio bih najsrećniji da uopše nemamo šta meriti. No kad se potres već dogodio, treba prikupiti i iskoristiti podatke da bismo neke stvari mogli bolje odrediti u budućnosti. Ipak, danas postoje i druge metode kojima se može proučavati struktura tla. Postoji nešto što se zove ambijentalni šum. Tlo se konstantno trese. Bilo zbog ljudskih aktivnosti ili prirode – vetrova, talasa i sl. Možemo koristiti te signale za proučavanje unutrašnjosti zemlje.

Neki su naučnici verovali da bi neki signali, poput povećanih emisija gasa radona iz stena, mogli najavljivati potrese. Bilo je i onih koji su mislili da bi ih neke životinje mogle najaviti svojim ponašanjem. Primjerice, u L’Akvili se spominjalo navodno seljenje žaba pre potresa. Neki, pak, veruju da bi gravitacija Meseca i Sunca mogla uzrokovati plimski talas u unutrašnjosti Zemlje koji bi mogao biti povezan s povećanom tektonskom aktivnošću. Drugim rečima, da bi pun mesec mogao povećati rizik za potres. Tu negfe u vreme oko potresa u Petrinji bio je pun. No neke studije pokazuju da je taj uticaj preslab.

Postoje li neke naznake da bi seizmologija u nekoj skorijoj budućnosti mogla prepoznati najave mogućih potresa?

Mesec i Sunce utiču na Zemlju gravitaciono već milijardama godina. Fokusirani smo na određeni događaj, pa nam se može činiti da postoji veza. Međutim, na Zemlji se svakodnevno događaju slični, pa i znatno jači potresi. U vremenu nakon što se dogodio petrinjski bilo je više potresa širom Zemlje magnitude veće od 6,0. Kada pogledate statistički, ne nalazi se povezanost. Korelacija ne podrazumeva kauzalnost.

Životinjski faktor je izvan moga istraživanja. Životinje znaju biti kudikamo osetljivije na određene podražaje u okolini. No pokušajte zamisliti da se predikcije prave na temelju toga što žabe skaču u nekom smeru. Što se tiče gasa radona, pokazalo se da bi se njegove povećane emisije mogle povezati s potresima. No to je potvrđeno u manjem delu potresa. Da bismo se mogli pouzdati u taj efekt, on bi morao biti prisutan i siguran u velikoj većini potresa.

Postoji li neka grana seizmologije koja se razvija u smeru boljih predviđanja ili bi trebalo prihvatiti da je rešenje isključivo u prevenciji kvalitetnom gradnjom?

Mi, svakako, treba da prihvatimo da živimo u svetu u kojem su naše građevine izložene potresima. Kada stojimo nasred livade, nama se neće dogoditi ništa, čak ni kada bi udario vrlo jak potres. Ne ubija potres, nego ono što smo sami izgradili. No u zadnjih nekoliko godina s razvojem veštačke inteligencije i s time povezanih računarskih metoda javljaju se neki ohrabrujući laboratorijski rezultati. Jedan rad je pokazao da se pomoću laboratorijskih merenja naprezanja i računarskih obrada mogu uraditi određena dobra predviđanja.

No jedno su merenja u laboratoriji, a drugo zbivanja u stvarnosti u prirodi. Tu se vraćamo na početak razgovora gde smo rekli da nemamo mogućnosti za neposredna merenja. Možda ćemo u budućnosti uspeti nešto bolje na temelju posrednih merenja. U našoj istraživačkoj grupi trenutno radimo na primeni metoda mašinskog učenja i neuronskih mreža u seizmologiji. Ove metode su se u dosadašnjim istraživanjima pokazale vrlo uspešnim i pružaju nadu da će u budućnosti možda omogućiti čak i predikciju potresa.

(Izvor Indeks)

(Foto Davorin-Višnjić/Sanjin-Strukić PIXSELL)

O autoru

administrator

1 komentar

  • I ponovo snažni zemljotresi u danima oko punog Meseca ! Kažu u članku da je mali uticaj Meseca i da on prema priznatoj teoriji koja objašnjava nastajanje plime i oseke ne može dati ovakve efekte na tektonske ploče. Znači da ne razumeju prirodu nastajanja plime i oseke! Još može biti opasniji period u danima mladog Meseca, pogotovo ako se Mesec nađe blizu perigeja. Tako je bilo i u pomenutom slučaju u Italiji od 6, aprila 2009. Mesec je bio u perigeju 2. aprila a mlad Mesec 9. aprila. Moje višegodišnje praćenje me uverava da se najjači potresi događaju u danima oko punog Meseca i danima oko mladog Meseca! Zato preporučujem članak;
    https://galaksijanova.rs/zemljotresno-ubrzanje/
    i članak;
    https://galaksijanova.rs/zemlja-bezi-plima-kasni/
    koji mogu pomoći u rasvetljavanju razloga tektonskih događaja.

Ostavite komentar