hirdetés
hirdetés

Városlakó

Előrejelezhető-e a földrengés?

Tucatnyi módszert kidolgoztak már a földrengések előrejelzésére, egyelőre mégis legfeljebb csak az alapos felkészülés, illetve a bekövetkező katasztrófára adott gyors reakció segíthet csökkenteni a váratlan földmozgások okozta károkat.

hirdetés

Okostelefonokat vetnének be a földrengések pontosabb előrejelzésére a kaliforniai Berkeley Egyetem szeizmológusai. Decemberben közzé tett ötletük szerint a maroktelefonok – jelenleg 5-ös erősségű földrengés érzékelésére alkalmas – gyorsulásmérői segítségével monitoroznák a Föld rezgéseit. Az alkalmazás rögzíti – az algoritmusok segítségével a földfelszínen járók okozta rázkódástól mentesített – rezgéseket, és a mobilhálózaton keresztül egy központi szerverre továbbítja az adatokat. A befutó számadatokból a földrengések jövőbeni előfordulásának a valószínűségét próbálják megadni.

A pusztító földmozgásokat megelőző szokatlan jelenségeket már a Helike görög várost az időszámítás előtt 373-ban romba döntő földrengés kapcsán is feljegyeztek. Claudius Aelianus római történetíró arról számolt be, hogy öt nappal a rengés előtt tömegesen vonultak ki a rágcsálók a városból. Igaz, a krónikás 500 évvel később vetette papírra a földrengés históriáját, így nem zárható ki, hogy ő már erősen kiszínezve értesült a történtekről. A legendaszámba menő beszámoló azonban jól mutatja, hogy a földrengések előrejelzésének az igénye nem igazán új keletű.

Helike romjai
Helike romjai

A modern földrengés-előrejelzés az 1970-es évektől datálható. Az évtized derekán a helyi kormányzóság azon felbuzdulva rendelte el az egymillió lakost számláló északkelet-kínai Haicheng városának evakuálását, hogy a tartomány földrengésekkel foglalkozó intézetének szakemberei a megfigyeléseikre hivatkozva megkongatták a vészharangot. Hat éven át rögzítették a talajvíz szintjének a változásait, illetve furcsa – a Helike romba dőlését megelőzőhöz hasonló –, állati viselkedésre lettek figyelmesek. Miután 1975 februárjának első napjaiban folyamatosan erősödött a regionális szeizmikus aktivitás, 4-én a város kiüríttetése mellett döntöttek. Az erősödő földtevékenységről később bebizonyosodott, hogy előrengés volt, a várost és környékét ugyanis még az evakuálás napján a Richter-skála szerinti 7,3 erősségű rengés rázta meg. Az akkori közlemények szerint a katasztrófában 1328-an haltak meg, evakuálás nélkül azonban az áldozatok száma az így elhunytak sokszorosa is lehetett volna. Haicheng sikertörténete okot adhatott az optimizmusra, a szeizmológusok úgy vélték, hogy sikerült annyira megérteni a föld pusztító mozgásait, hogy előre lehessen jelezni a rengéseket.

A „hurráoptimizmus” azonban nem tartott sokáig: alig másfél évvel később egy újabb, a Richter-skálán 7,6 erősségű, ezúttal előre nem sejtett lökéshullám rázta meg a szóban forgó északkelet-kínai térséget, aminek következtében Tangshan városában negyedmillió ember vesztette életét. Ugyanebben az évben ráadásul a haichengi „jóslat” csodájára járó, Kínába érkező amerikai tudósok is kiderítették, hogy a sikeres mentést sem valódi előrejelzés előzte meg: az evakuálás idején mért, legfeljebb alkalmanként jelentkező előrengések tulajdonképpen a már elkezdődött földmozgás első lökéshullámai voltak. A többi, jelként elkönyvelt megfigyelés – a talajvíz szintjének a változása, valamint az állatok furcsa viselkedése – pedig nem áll ok-okozati összefüggésben a földrengésekkel.

Tangshan városában negyedmillió ember vesztette életét
Tangshan városában negyedmillió ember vesztette életét

Az 1970-es években egyébként másféle módszerek sikerében is bíztak, sokat reméltek például az úgynevezett nyomási és nyírási hullámok sebességének a megfigyelésétől. „A lemezkéreg gyűrődéséből eredő feszültség felhalmozódása idővel töréshez vezet, ez maga a földrengés. A felszabaduló energia hullámok formájában terjed. A primér, vagyis a nyomási hullám a leggyorsabb, azonban ennek nyomában nem jár túlságosan nagy rombolás. A szekunder, azaz nyíró hullámban a részecskék mozgása merőleges a hullám haladási irányára, ezért súlyosabb károkat képes okozni” – magyarázza Tóth László, a Magyar Tudományos Akadémia Kövesligethy Radó Szeizmológiai Obszervatóriumának tudományos munkatársa.

A földrengések e jellegzetességeinek a jelentkezése között eltelt idő alapján szokták meghatározni az epicentrumot, ám az 1970-es években ennél lényegesen nagyobb szerepet szántak a kétféle hullámnak. Orosz szeizmológusok például a két hullámsebesség arányának a változását mérték a kőzetekben, ez alapján remélték a földrengések alaposabb megértését. Amerikai kutatók feljegyzései szerint a szóban forgó módszerrel egyszer még az előrejelzés is sikerült. 1973 augusztus 1-jén a New York állambeli Blue Montain Lake-nél kutató tudósok a kőzetekben mért hullámok sebességének megváltozása alapján azt a verdiktet hozták, hogy hamarosan a Richter-skála szerinti 2,5-3 erősségű földrengést rázza meg a térséget. Két nap múlva be is következett a 2,6 erősségű földrengés. Az ígéretesnek hitt módszer hitelessége azonban hamarosan megkérdőjeleződött: a számításokban bízó James Whitcomb amerikai geofizikus 1976 áprilisában ugyanis azt jósolta, hogy a Los Angeles-i térséget egy éven belül a Richter-skála szerinti 5,5-6,5 erősségű rengés rázza majd meg, a 7,8-as erősségű 1906-os San Francisco-i földrengést is okozó Szent András törésvonal fölött. Jóslatát szerencséjére néhány hónappal később visszavonta, 1989-ig nem is volt a régióban földrengés, az 1906-os katasztrófához fogható pedig azóta sem.

Az 1906-os katasztrófához fogható pedig azóta sem volt
Az 1906-os katasztrófához fogható pedig azóta sem volt

Épp a térségben tapasztalható eseménytelenség miatt érzik sokan úgy, hogy hamarosan újra katasztrófa fenyeget a Szent András törésvonal környezetében, a várható időpont előre jelzésének komoly statisztikai szakirodalma gyűlt össze. Az egyik kaliforniai földrengéskutató intézet becslése szerint közel 60 százalék az esélye, hogy az elkövetkező három évtized során a Richter-skála szerinti 6,7-nél erősebb rengés alakulhat ki a híres törésvonal déli szakaszán. „Épp az efféle előrejelzésekben lehet valami igazság. GPS-alapú műszerekkel manapság már a földkéreg tized milliméteres évenkénti elmozdulását is detektálni lehet. Ha egy adott területen évről-évre mozgást mérnek, az mindenképp a lassan felhalmozódó feszültség jele, ami előbb-utóbb töréshez vezet” – magyarázza a már idézett Tóth.

Hasonlóra hívták fel a figyelmet svájci szakemberek is 1997-ben. GPS-es megfigyeléseikre hivatkozva állapították meg, hogy Északnyugat-Anatólia évente több mint 20 millimétert halad Isztambulhoz, vagyis Európához viszonyítva, míg az Izmiti-öböl térségében ez az érték mindössze évente 4 milliméter. Mindez a svájciak szerint azt jelentette, hogy az öböl környékén a föld rétegeiben fölhalmozódó feszültség miatt valószínűleg földrengés rázza meg az öböl térségét. A prognózis azonban elkerülte a döntéshozók figyelmét, így nem készültek fel az 1999. augusztus 17-én bekövetkezett, a Richter-skála szerinti 7,4 erősségű rengésre.

Nemcsak a valószínűségeket latolgatják, rendületlenül a katasztrófa biztos bekövetkezését jósolnák meg azok, akik a légkör radon-koncentrációját vizsgálgatják. Szerintük a nagy földrengések előtt bizonyos gázok koncentrációja megnő a földfelszínhez közel, mert a rengést megelőző mozgolódás, törések következtében azok kiszabadulnak a kőzetekből. Az egyik ilyen indikátor a radon gáz lenne. Utóbbi a természetben előforduló urán bomlásakor keletkezik, és a jelenléte közelmúltban történt földtani eseményekre utal, mivel 3,8 nap a felezési ideje. Mindeddig 125 „radonos” esetet kötettek összesen 86 földrengéshez. A Nemzetközi Földrengés-előrejelző Bizottság szakmai grémiuma azonban nem talált ok-okozati összefüggést: a radon-koncentráció megváltozása és az ahhoz kapcsolt földrengések között olykor több ezer kilométeres távolság és hónapok voltak. Legfeljebb annyit lehet tehát biztosan megállapítani a radonszivárgásból, hogy valahol, valamikor történni fog valami.

A felszabaduló energia hullámok formájában terjed

Mások a föld mágneses terének jelzéseire esküsznek. Az Athéni Egyetem kutatói például 1981-ben azzal rukkoltak elő, hogy a Richter-skála szerinti 2,8-nál erősebb rengéseket Görögországban az esemény előtt 7 órával előre tudták jelezni a föld geoelektromos feszültségéből. Az elektomágneses mező változásának azonban meglehetősen sok oka lehet, különösen az Athén elővárosában található, elektroszmoggal igencsak szennyezett kutatóállomáson – jelezte szkepticizmusát a Nemzetközi Földrengés-előrejelző Bizottság. A bizonyításképpen felsorakoztatott 22 múltbeli földrengés háromnegyedéről ki is derült, hogy nem lehetett a feszültség-változásból kikövetkeztetni. Később már az athéni kutatók is csak annyit állítottak, hogy az 5-ös erősségűnél nagyobb rengéseket előre tudják jelezni az epicentrum 100 kilométeres körzetében, ám az ekképp megjósolt rengés 2 órán, illetve 11 napon belül bármikor bekövetkezhet.

Nemcsak földközeli eseményekből próbálnak rengéseket megjósolni: vannak, akik a furcsa felhőformák kialakulásából is földrengésre következtetnek. Elsőként Varahamihira indiai csillagász vetette fel a 6. században, hogy az általa megfigyelt szokatlan felhőképződés a föld megmozdulását vetíti előre. Egy héttel később be is következett a földrengés. Ezen buzdulhattak fel a kínai Henan Egyetem geofizikusai, akik – miután 2004 decemberében a felhők műholdról készített felvételein szakadást láttak a „paplanon” – farkast kiáltottak. A „felhőszakadás” vonalvezetése ráadásul az épp alatta elterülő, Dél-Irán alatt húzódó törésvonalat idézte. A több száz kilométer hosszú égi törés több órán át megfigyelhető volt, a felhőmozgás ellenére is. Mintegy 3 hónappal később a Richter-skála szerinti 6,4 erősségű, 600 emberéletet követelő földrengés sújtotta a térséget. A felhőképződések megfigyelése mások fantáziáját is megmozgatta: a moszkvai Lomonoszov Egyetem és az Orosz Tudományos Akadémia dagesztáni földrengés-előrejelző központjának munkatársai az aktív lemezek találkozása felett hosszúkás, éles kontúrú felhőt figyeltek meg, amelyekért a földlemezek repedéseiből feltörő gázokat okolták. Mindeddig azonban ebből sem lehetett általános következtetéseket leszűrni.

A legnagyobb befektetéseket a riasztórendszerek kiépítése vonzza

Az állati viselkedés megfigyeléséhez nyúltak vissza 2006-ban az egyik kínai szeizmológiai intézet munkatársai, akik szerint a kígyók akár 120 kilométeres távolságból, 3-4 nappal a rengéshullámok felszínre kerülése előtt nyugtalanná válnak, és menekülni igyekeznek a térségből. „Az állatok viselkedése és a földrengések bekövetkezése közti összefüggések egyébként nem feltétlenül esetlegesebbek, mint az előrejelzési módszerek legnagyobb többsége. A szeizmológusok döntő többsége szerint belátható időn belül nemigen lehet majd előre megjósolni a pusztító földmozgások érkezését” – von mérleget a szakember. A jósolgatás azért is hoz meglehetősen szerény eredményeket, mert még az aktív szeizmikus tevékenységet mutató területeken is évtizedekig, sőt évszázadokig tarthat, amíg a földkéreg deformálódása során a törésig, vagyis a földrengésig vezető feszültség fölhalmozódik.

A legnagyobb befektetéseket éppen ezért nem is az előrejelzési módszerek kidolgozása, hanem a riasztórendszerek kiépítése vonzza. A Berkeley egyetem kutatóinak már említett, maroktelefonos alkalmazása például a riasztásra is alkalmas. A riasztórendszerekbe továbbított jelek alapján ugyanis a telefontulajdonosok megkaphatnák a rengés koordinátáit, így időben elmenekülhetnének a veszélyes zónákból. A riasztórendszerek telepítése az 1990-es években kezdődött. Az első központok egyikét Mexikóban építették, miután 1985-ben húszezren haltak meg egy Richter-skála szerinti 8-as erősségű földrengésben, amit a fővárostól 300 kilométerre húzódó törésvonalnál zajló lemezmozgások okoztak. Hat évvel később a törésvonalra műszerhálózatot telepítettek, amely a becslések szerint 10 másodperc alatt meg tudja határozni egy esetleges rengés erősségét, és szükség esetén jelet küld az illetékes intézmények számítógépeire. Az efféle jelzőrendszerek általában a már említett, kevésbé pusztító primer-hullámok detektálására épülnek. Utóbbi, gyorsabb hullámot követik a lassabb, de pusztítóbb szekunder-hullámok, amelyek például a Mexikóvárosig tartó 300 kilométert mintegy másfél perc alatt teszik meg. Hasonló elven működik a dél-kelet ázsiai rendszer is, ahol a riasztás a rengéshullámoknál 30 másodperccel ér korábban Taipeibe.

A riasztás mellett a közvetett hatásokat csökkenti jelentős mértékben a megfelelő felkészülés is. Utóbbira fektetett nagy hangsúlyt az 1923-as földrengést megélt japán lakosság is. A fővárost ért katasztrófában ugyanis nem a földrengés, hanem az annak nyomán Tokión végigsöprő tűzvész követelte a legtöbb áldozatot. A japánok nemcsak földrengés- és tűzbiztos építkezésre tértek át, de szinte mindenben szem előtt tartják a földrengés-károk csökkentésének fontosságát. Mintegy két évtizede például összekapcsolták a jelzőrendszerrel a nagysebességű vasútjaikat, amelyek jelzés esetén azonnal leállnak, míg a japán gázvezetékek automatikusan elzáródnak egy rengés esetén.

A Richter-skála

A Richter-skála a földrengés erősségének műszeres megfigyelésen alapuló mérőszámát (a Richter-magnitudót, vagy más szóval a méretet) adja meg. A magnitudó a földrengéskor a fészekben felszabaduló energia logaritmusával arányos. Egy 4,5 méretű földrengés kipattanásakor nagyjából akkora energia szabadul fel, mint egy kisebb (20 kT-ás, nagaszaki méretű) atombomba robbanásakor. Az eljárás kidolgozója Charles Richter, eljárását 1935-ben tette közzé.

Geri Ádám
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[122759] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés