Prirodne katastrofe

Znanstvenici traže način kako predvidjeti razorne potrese. I sve su precizniji

Vedrana Simičević

Reuters

Reuters

Nije istina da ne možemo predvidjeti velike potrese i naš rad to pokazuje. Problem je što se ta vjerojatnost može povećati za 100, čak 1000 puta, no i dalje će rijetko prelaziti nekoliko posto, kaže Warner Marzocchi s talijanskog Nacionalnog instituta za geofiziku i vulkanologiju u Rimu



Predviđanje potresa ultimativni je izazov za seizmologe među kojima i dalje prevladava mišljenje da je ove razorne prirodne katastrofe naprosto nemoguće prognozirati. Uobičajena je mantra stručnjaka nakon velikih potresa u medijima da čovječanstvu i dalje jedino preostaje još više poraditi na prevenciji posljedica.


Poznato je, naime, da većinu potresa uzrokuje naglo oslobađanje nakupljene »napetosti« u Zemljinoj kori koja se polako gomilala uslijed tektonskih pomaka. To se najčešće događa kod već poznatih rasjeda, pa moderne »karte seizmičkog rizika« – temeljene na trenutnim spoznajama o seizmičnosti prema katalozima potresa kroz povijest, te o fizikalnim i geološkim parametrima koji određuju kako se energija potresnih valova rasprostire u prostoru – vrlo dobro identificiraju područja koja su »sklona« razornim potresima.


Inherentno nepredvidivi


No oslobađanje »nakupljenog« stresa nije linearno i ovisi o nizu kompleksnih varijabli. Da bi to, naime, bilo moguće, trebao bi postojati bilo kakav statistički predvidljiv uzorak seizmičke aktivnosti ili bilo kakve promjene koja bi ukazivala na potres. Takav statistički značajan pokazatelj dosad, međutim, nije identificiran. Potresi su naprosto, kako je to svojedobno za Novi list opisao hrvatski seizmolog Marijan Herak, »fraktalne pojave, povezane s kaotičnim sustavima koji su inherentno nepredvidivi«.




Umjesto potrage za predvidljiv uzorkom, međutim, znanstvenici su se posljednjih godina koncentrirali na poboljšavanje prognoziranja iz kaotičnih uvjeta koji vladaju pod zemljinom korom. Najveći broj aktualnih istraživanja koja ambiciozno pokušavaju razriješiti ovaj geofizički »gordijski čvor« trenutno je fokusiran na poboljšavanje predviđanja »potresnih događaja« koji slijede iza prvog zabilježenog potresa, što bi, kako se vidjelo iz prošlogodišnjih primjera u Italiji i najfriškije tragične situacije u Meksiku, doslovce moglo spašavati živote.


Jedan od posljednjih značajnih pomaka na tu temu početkom ovog mjeseca objavili su talijanski znanstvenici pod vodstvom geofizičara Warnera Marzocchija s talijanskog Nacionalnog instituta za geofiziku i vulkanologiju u Rimu. Marzocchi i kolege testirali su pilot model predviđanja kompleksne sekvence potresa na nizu potresnih događaja koji su uslijedili nakon prošlogodišnjeg razornog potresa na području talijanskog grada Amatricea. Primjenom ovog modela – pokazala su njihova mjerenja – može se postići veća prognostička preciznost. Radi se o modelu, zaključili su, koji bi mogao promijeniti način na koji znanost gleda na predviđanje potresa, a njihova zapažanja objavljena su prije dva tjedna u prestižnom časopisu Science Advance.


Potresne sekvence


Uobičajena je, naime, pretpostavka da se jedina iole pouzdanija kratkoročna prognoza potresa može dati u slučaju tipične potresne sekvence, gdje, prema tzv. Omori zakonu, nakon velikog potresa slijedi puno manjih čija jačina opada s vremena. U velikom broju slučajeva stvari se, međutim, ne odvijaju tako. Iza nedavnog jakog potresa u Japanu magnitude 6 uslijedio je potres magnitude 6.5 a potom i još jedan potres jači od magnitude 7. Znameniti potres magnitude 9 u japanskoj regiji Tohoku je bio zapravo naknadni šok nakon potresa magnitude 7.2 dva dana prije. Potres magnitude 7.8 prije dvije godine u Nepalu slijedio je još jedan slične jačine nekoliko tjedana ranije – naveo je Marzocchi samo neke primjere kod kojih nije vrijedio zakon Omori.


Slična situacija dogodila se u kolovozu prošle godine kad je Amatrice pogodio jak potres magnitude 6 po Richteru kojem nije prethodila seizmička aktivnost, a čija je razorna snaga u konačnici ubila tristotinjak ljudi. Potres je ujedno pokrenuo i vrlo kompleksnu seizmičku sekvencu s više od 50 tisuća naknadnih potresa, koja je nakon dva mjeseca rezultirala i s dva ponovo razorna potresa magnitude 5.9 i 6.5 po Richteru. Još tri mjeseca kasnije ovo su područje ponovo pogodila dva jaka potresa. I ovakav razvoj događaja, navode Marzocchi i kolege u svom znanstvenom radu, odudara od tipične sekvence koju uzima u obzir tzv. »Reasenberg i Jones« model (R&J) – najčešće korišteni model za prognoziranje tzv. »naknadnih šokova«. Taj model, tvrde oni, ne može dobro prognozirati kompleksnije sekvence jer ne uzima u obzir spacijalne informacije i pretpostavlja da samo jedan veliki potresni događaj okida daljnju potresnu sekvencu. Talijanski znanstvenici su stoga kreirali dva nova modela te ih povezali u novi prognostički sustav (OEF) koji su potom testirali prateći potresne događaje nakon potresa u Amatriceu. Njihov rezultati su pokazali da sustav ima dobru prognostičku vrijednost čak i uslijed tako kaotične sekvence. Zamolili smo Marzocchija da za naš list pojasni koja je razlika OEF sustava u odnosu na tradicionalnije pokušaje predviđanja naknadnih potresa.


Vjerojatnost, ne predviđanje


»Naš model radi prognoze i vremena i prostora, dok većina drugih modela uzima u obzir samo vremensku evoluciju događaja bez informacija o prostoru. Naš je model osim toga potvrđen usporedbom prognoze s realnim razvojem događaja, što inače nije uobičajeni način validacije modela. OEF ne može predvidjeti bilo koji razorni potres jer se on može dogoditi bilo kad i bilo gdje bez ikakve prijašnje naznake. No OEF je od pomoći tijekom pojačane seizmičke aktivnosti u smislu procjene kako variraju vjerojatnosti u vremenu i prostoru tijekom seizmičke sekvence. Model, naime, računa vjerojatnost, ne radi klasična predviđanja. U suštini, vjerojatnosti za veliki potres rijetko dostižu nekoliko posto, no čak i kad je vjerojatnost tako mala, u kontekstu potresa i tih nekoliko posto može predstavljati visoki rizik. Mala vjerojatnost ne mora značiti ni da je nepouzdanost prevelika – ona se može vrlo doslovno interpretirati: na primjer 1/100 naprosto znači da ćete na svakih 100 potresa imati jedan veći, kazao nam je Marzocchi.



Na pitanje koliko je znanost uistinu bliža predviđanju potresa, ovaj talijanski geofizičar koji se već godinama bavi usavršavanjem znanstvenih »alata« za predviđanje potresne i vulkanske aktivnosti priznaje da velika količina skepse po tom pitanju i dalje vlada i u znanstvenim krugovima. On je, međutim siguran da malo po malo prognostički modeli postaju sve bolji.


»Naš model mijenja način na koji problemu predvidljivosti potresa prilaze znanstvenici i na koji ga percipira javnost, mičući se od zaključka da se potresi mogu predvidjeti samo u određenim uvjetima ili se ne mogu predvidjeti uopće. Nije istina da ne možemo predvidjeti velike potrese i ovaj naš rad to pokazuje. Problem je što se ta vjerojatnost može povećati za 100, čak 1000 puta, no i dalje će rijetko prelaziti nekoliko posto. Postoji, međutim, bitna razlika između prognoze i predviđanja. Prognoza je zaključak o vjerojatnosti – i to je ono što mi radimo, a predviđanje je deterministička izjava koja govori da li će se potres pojaviti ili ne. Mi ne možemo predvidjeti potrese, ali možemo pokušati napraviti što točniju prognozu. I vjerujemo da će se u idućim desetljećima povećati mogućnost predviđanja potresa«, zaključit će Marzocchi ustvrdivši da je spori napredak u predviđanju potresa donekle jednak »tihoj revoluciji« u vremenskoj prognozi – točnost se povećava postepeno tijekom godina, bez ikakvih velikih pomaka.


Vremenska prognoza


Ipak, uspoređivati mogućnost prognoziranja vremenskih promjena s prognoziranjem potresa, upozorava on, je vrlo teško. Prognoziranje vremenskih prilika je lakše jer prognostičari mogu direktno promatrati i mjeriti važne procese u atmosferi. Kod potresa, procesi koji utječu na pojavu potresnih događaja odvijaju se duboko ispod zemlje i njihovo mjerenje je vrlo otežano.


»No mi ipak možemo dati visoke vjerojatnosti pojave malih potresa, što bi recimo bilo usporedivo s prognoziranjem lagane kiše. Ljudi su, međutim, što je normalno, zainteresirani za predviđanje velikih potresa gdje su vjerojatnosti puno manje. To bi možda mogli usporediti s pokušajem prognoziranja ogromnih količina padalina – i u tom slučaju prognoza vremena obično daje manje vjerojatnosti za takve događaje«, pokušao nam je pojasniti talijanski stručnjak kompliciranu vještinu predviđanja ovih razornih sila prirode kojih nisu pošteđena mnoga mjesta na Zemlji, pa tako ni Hrvatska.