В октябре 2012 года итальянские суды признали шестерых ученых и государственного чиновника — все они были членами Национальной комиссии по прогнозированию и предотвращению серьезных рисков — виновными в непредумышленном убийстве за то, что они якобы преуменьшали информацию за несколько дней до разрушительного землетрясения, которое произошло в Аквиле 6 апреля 2009 года.
Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения
Сегодня наука и ученые могут предсказать многие погодные явления, но только не землетрясения. Именно поэтому до сих пор в мире многие люди погибают от этих природных катастроф.
Unsplash
Лучше всего — просто поселиться в спокойном регионе
Десятки тысяч зданий были разрушены, 1000 человек получили ранения и 308 человек погибли. Суды сочли, что это произошло из-за того, что ученые не сделали достаточно, чтобы предупредить гражданское население об опасности мощного землетрясения.
Этот случай вызвал бурные споры в научном сообществе и высветил любопытный факт о землетрясениях в целом: ученые не могут предсказать, где и когда они произойдут. Но почему?
Землетрясения: как они работают?
На протяжении веков люди задавались вопросом, что заставляет Землю содрогнуться. В 1960-х годах ученые окончательно утвердились в теории тектоники плит, которая утверждает, что поверхность Земли состоит из плит — сплошных каменных глыб, — которые движутся относительно друг друга поверх более горячего расплавленного материала внешнего ядра. Когда эти плиты движутся, они скользят мимо и натыкаются друг на друга; на границах этих плит находятся разломы, которые имеют неровные края и склеиваются, в то время как остальная часть плиты продолжает двигаться.
Когда это происходит, энергия, которая обычно заставляет пластины двигаться друг за другом, накапливается до тех пор, пока, в конце концов, сила движущихся пластин не преодолеет трение о неровные края разлома. Разлом вскрывается и высвобождает эту энергию, которая волнами распространяется наружу сквозь землю, вызывая землетрясение, когда волны достигают поверхности.
Чтобы определить местонахождение эпицентра землетрясения — места на поверхности Земли, непосредственно над гипоцентром, где начинается землетрясение, — ученые изучают волны, вызванные землетрясением. P-волны распространяются быстрее и сначала сотрясают землю; S-волны приходят следом. Чем ближе вы находитесь к эпицентру землетрясения, тем ближе друг к другу окажутся эти две волны. Измеряя время между волнами на трех сейсмографах, ученые могут триангулировать местоположение эпицентра землетрясения.
Проблемы прогнозирования
Хотя ученые создают сложные модели землетрясений и изучают их историю вдоль линий разломов, никто не обладает достаточным пониманием условий — горных пород, минералов, жидкостей, температур и давлений — на глубинах, где землетрясения начинаются и усиливаются, чтобы иметь возможность их предсказать.
«Мы можем создавать землетрясения в контролируемых условиях в лаборатории или наблюдать их вблизи в глубокой шахте, но это особые ситуации, которые могут не очень походить на сложные разломы, которые существуют на глубине в земной коре, где происходят сильные землетрясения», — говорит Майкл Бланпид, заместитель координатора Геологической службы США по землетрясениям. «Наши наблюдения за землетрясениями всегда проводятся на расстоянии, косвенно, через призму сейсмических волн, поверхностных разломов и деформации грунта. Чтобы предсказывать землетрясения, нам нужно хорошо понимать, как они происходят, что происходит непосредственно перед началом землетрясения и во время него, и есть ли что-то, что мы можем наблюдать, что говорит нам о неизбежности землетрясения. Пока ничего из этого не известно».
По словам Бланпида, современное понимание заключается в том, что землетрясения начинаются — или зарождаются — с малого, на изолированном участке разлома, а затем быстро нарастают. Это зарождение может произойти где угодно, и даже когда у нас есть примеры повторяющихся землетрясений, они могут зарождаться в разных местах. Если есть какой-то процесс, который происходит за секунды — минуты, часы, месяцы — до землетрясения, он может быть очень тонким, и его трудно наблюдать сквозь километры твердой породы, особенно когда ученые даже не знают, куда смотреть.
Еще одна проблема: большие и малые землетрясения могут начинаться по-разному. «Если все землетрясения начинаются с малого, а некоторые просто становятся большими, то прогнозирование может оказаться безнадежным делом, потому что мы совершенно не заинтересованы в прогнозировании тысяч крошечных землетрясений, которые происходят каждый день», — говорит ученый.
Хотя точно определить время и масштаб землетрясения в настоящее время невозможно, ученые могут оценить вероятность того, что землетрясение произойдет в регионе или на разломе в течение десятилетий.