Detectarea semnalelor precursoare dezastrelor naturale este cheia pentru prezicerea acestora și pentru minimizarea pierderilor umane și economice. Stațiile GPS dezvăluie mișcarea faliilor înainte de cutremurele majore, dar semnalul precursor nu este încă pregătit pentru sistemele de alarmă din lumea reală, informează publicația Science, citează digi24.ro.

Sistemele consacrate de avertizare cutremur oferă, în cel mai bun caz, doar un minut sau două de preaviz, și asta dacă nu simți deja că pământul se cutremură sub picioarele tale. Decenii de căutare a unui semn de avertizare mai bun – fluctuații în geochimia apelor subterane, efecte electromagnetice în atmosfera superioară și chiar schimbări în comportamentul animalului – au eșuat. Mulți se întreabă dacă un astfel de semnal precursor chiar există.

Căutarea precursorilor de cutremur a preocupat mult lumea geofizicienilor, cu multe speranțe puse în conceptul de predicție a cutremurelor la începutul anilor 1970. Potențialul de predicție a cutremurelor a fost ulterior reevaluat serios când studiile teoretice au sugerat că, cutremurele sunt procese neliniare care sunt foarte sensibile la detalii nemăsurat de fine ale condițiilor fizice la adâncime. În ultimul deceniu, s-a ajuns din ce în ce mai mult la ideea că, cutremurele mari se inițiază cu o fază aseismică lentă potențial observabilă de alunecare pe falie, asociată cu o microseismitate crescută. Pe baza datelor geodezice sau seismice, aceste studii sugerează că există precursori de cutremur și că, prin urmare, cutremurele ar putea fi anticipate minute, zile, săptămâni, luni sau chiar cu ani înainte ca acestea să apară.

Acum, cercetătorii spun că au identificat schimbări aproape imperceptibile de-a lungul zonelor de defect cu până la 2 ore înainte de cutremurele mari, potrivit unui raport publicat în revista Science. Deși sistemele de monitorizare existente nu pot încă să capteze acest semnal în timp real, descoperirea indică un viitor în care locuitorii s-ar putea retrage în paradisuri sigure înainte de cele mai catastrofale cutremure.

„Este pur și simplu o idee atrăgătoare”, spune Richard Allen, seismolog la Universitatea din California, Berkeley, care nu a fost implicat în lucrare. „Ideea de a putea prezice debutul unui cutremur e mare lucru”.

Cutremurele au loc atunci când două bucăți din scoarța terestră, blocate împreună de-a lungul unei falii, acumulează stres până când alunecă într-un mod spectaculos. Cercetătorii au dezbătut mult timp dacă această ruptură are loc dintr-o dată sau începe lent, crescând viteza într-un mod care ar putea fi detectat din timp. Indicații ale unor astfel de semnale precursoare au fost observate pentru cutremure la modul individual, dar nu au dat niciodată de înțeles că s-ar putea aplica tuturor cutremurelor, spune Quentin Bletery, geofizician la Universitatea Côte d’Azur.

Bleery și coautorul său de la universitate, geodezistul Jean-Mathieu Nocquet, s-au întrebat dacă în cazul în care un semnal de alunecare timpuriu ar ieși în evidență, ar aduna datele de la o mai multe cutremure mari: cu 90 mai mari decât magnitudinea 7, care au avut loc în ultimele 2 decenii. Ei au compilat înregistrări de la stațiile GPS din apropierea cutremurelor, care surprind mișcarea pământului la fiecare 5 minute cu o precizie de câțiva milimetri. Rezultatul a fost că mai mult de 3000 de serii temporale de mișcare, în ferestre de 48 de ore, au condus la principalele rupturi.

Bleery și Nocquet au grupat seria cronologică una peste alta. În primele 46 de ore, au descoperit că înregistrările sunt practic lipsite de caracteristici. Dar în cele 2 ore dinaintea cutremurului, cei doi au găsit semne de mișcare în creștere - ca și cum defecțiunile ar începe să alunece înaintea rupturii principale, spune Bletery. Șansele ca această creștere să apară întâmplător chiar înainte de cutremur părea scăzută, dar pentru a confirma, au analizat 100.000 de ferestre de timp aleatorii în datele GPS în care nu au avut loc cutremure și au descoperit că un model similar a avut loc doar 0,03% din timp. „Acest lucru ne spune că, cutremurele sunt previzibile în natură”, spune Bletery. „Doar că nu avem certitudinea care să ne conducă la predicții”.

Datele lor sunt departe de a fi perfecte, admite Bletery. Cifrele sunt dominate de stațiile GPS pentru zonele cu falii puternic instrumentate.

Descoperirea este „interesantă și provocatoare”, spune Paul Segall, geofizician la Universitatea Stanford, dar va fi supusă multor analize. De exemplu, acesta spune că nu este sigur că echipa a eliminat cu succes contaminarea din datele GPS care ar putea proveni de la mici șocuri care apar adesea înaintea cutremurelor mari.

Dacă statisticile rezistă, este, de asemenea, greu de înțeles de unde provine acest interval de timp specific și arbitrar de 2 ore, având în vedere diversitatea comportamentului unui cutremur, adaugă Andrew Barbour, geofizician la US Geological Survey. „Nu oferă o explicație satisfăcătoare pentru asta”.

De asemenea, semnalul precursor nu va fi folosit pentru avertismente în curând, spune Noel Jackson, geodez la Universitatea din Kansas. Tehnica lor presupunea să știe dinainte în ce direcție avea să se deplaseze falia. Și pentru a detecta semnalul slab de alunecare la o falie individuală, cercetătorii ar avea nevoie de mult mai multe stații GPS, care să fie mult mai sensibile. Cu toate acestea, multe dintre zonele de cutremur din lume nu sunt deloc instrumentate, așa că cercetătorii nu știu dacă fiecare cutremur mare prezintă același model. „Se întâmplă asta tot timpul?”, se întreabă Bleery. „Nu putem răspunde la această întrebare”.

ShakeAlert, sistemul de avertizare timpurie pentru cutremur pentru Coasta de Vest a SUA, este pe cale să înceapă să folosească datele GPS pentru a ajuta alertele sale bazate pe seism, spune Allen. "Ar fi un vis dacă acest semnal precursor ar putea fi cumva adaptat pentru el." Dar, mai întâi, cercetătorii trebuie să confirme că pot detecta această alunecare precursoare, pe o falie individuală care este gata să pleznească. Lui Allen i-ar plăcea să testeze falia Hayward, o zonă cu cutremure majore, situată la câteva sute de metri de biroul său din Berkeley. „Este ceva aici”, spune el. „Trebuie doar să ne dăm seama ce”.