Földrengés-előrejelzés

Ahol a part szakad

Tudomány

A nepáli tragédia nyomán még fontosabbá vált a kérdés: előre jelezhetők-e a rengések. A tudósok néha a törvény által is kétségbe vont vélekedése szerint nem nagyon.

Akár néhány évtizeddel ezelőtt is aligha gondolta volna bárki, hogy még a 21. század elején ekkora rejtély lesz számunkra a kőzetlemezek viselkedése, s ennyire bizonytalan, sőt reménytelen a földmozgások előrejelzése. Azzal egyre jobban tisztába kerülünk, melyek Földünk legveszélyeztetettebb zónái, sőt, a tudósok azt is jól meg tudják becsülni, mekkora energiák szabadulnak fel, s milyen erős rengések keletkeznek, ha valamely törésvonal mentén elegendő ideig gyűlik a kőzetekben kialakuló feszültség. Csak éppen azt nem tudják megjósolni, mikor pattan el a húr, pontosan melyik napon következik be a lemezek végzetes elmozdulása – s ebben sokszor még a beszédesnek tűnő előjelek sem segítik őket.

 

Lehetséges egyáltalán?

A múlt század 70-es éveiben még határozottan optimisták voltak a kutatók abban, hogy a földkéreg lemezeinek mozgásáról felállított szellemes modellek birtokában a rengések hamarosan prognosztizálhatók lesznek, s lesz majd erre egy praktikus és számszerű információkat is szolgáltató módszer. Számtalan kudarc után a 90-es évekre ez a lelkesedés eltűnt – gyakorlatilag egyetlen nagyobb rengést sem sikerült napra vagy legalább napokra pontosan előre jelezni. Az a néhány eset, amikor azt állították (többnyire utólag), hogy valaki előre jelezte az adott rengést, erősen vitatott a tudományos közösségen belül. Ráadásul a bizonytalan előjelekre alapozott riasztás súlyos károkat is okozhat. A gazdasági természetűeken túl (turisták elriasztása, leálló termelés, szolgáltatások stb.) minden sikertelen predikció rombolja a tudományos módszerekbe, no meg a riasztások alaposságába vetett hitet. Némely kutató mégis fenntartja, hogy elégséges erőforrások birtokában igenis képesek lehetünk pontosabb előrejelzésekre – ám többnyire az a vélekedés uralkodik, hogy egy ilyen előrejelzés a dolog természete miatt lehetetlen. Túl rövid ideje vizsgáljuk tudományos alapossággal ezeket a számunkra extrém jelenségeket, s az adatok időben is, térben is bolygónk korlátozott régióiból származnak. Hiába ismerjük, hogy a Föld mely területein milyen gyakorisággal fordultak elő rengések: az időskálánk még akkor is túl rövid, ha hozzávesszük a rendszeres mérések kora előtt előfordult erősebb, katasztrofális rengések adatait. És hiába tudunk egyre többet a rengések kialakulásának mechanizmusáról: egy sokszor évtizedekig, de akár évszázadokig tartó, évente pár milliméteres vagy centiméteres elmozdulás kapcsán lehetetlen prognosztizálni, hogy a feszültségfelhalmozódás hatására pontosan mikor következik be törés az amúgy is igen változatos, inhomogén kőzetben. A hipotetikus előjelek is csak korlátozottan használhatók, legyen szó az érintett kőzetek különböző típusú földrengéshullámok miatt bekövetkező sebességvektorainak vizsgálatáról, a kőzetek radonkibocsátásáról, geoelektromos jellemzőinek megváltozásáról (ezen alapszik egy vitatott eredményességű görög módszer) vagy az állatok különös viselkedéséről (erről lásd keretes írásunkat).

Mindeme korlátok mellett természetesen léteznek módszerek a földrengésveszély számszerűsítésére – még ha az időfaktor valamilyen valószínűségi értékhez kötött is lesz. Egy adott helyen meghatározhatjuk a felszín és a felszínhez közeli rétegek rezgőmozgásának jellemző paramétereit. Ehhez használhatjuk az úgynevezett determinisztikus módszert, amihez ismernünk kell a környék kritikus geológiai formációit (a vetőzónáit, amelyek mentén földrengések keletkeznek), és a forrászónákhoz kapcsolódó legnagyobb rengés méretét. Ezek alapján kiszámolható, hogy a vizsgált helyen milyen kőzetmozgásokra számíthatunk – a legrosszabb esetben. De használhatjuk a valószínűségi metódust is: ehhez szintén nem árt tudni, hol vannak a kritikus geológiai zónák, ám emellett kellő gazdagságú adatbázissal kell bírnunk az adott földrengészónákban előfordult rezgésekről, erősségükről, gyakoriságukról, visszatérési intervallumaikról. Ebből azután már kalkulálható, hogy az adott zónától adott távolságra található településen milyen mértékű talajmozgás várható, s ehhez milyen valószínűségi szint rendelhető: vagyis megkapjuk a különböző magnitúdójú földrengések bekövetkezésének éves gyakoriságát és karakterisztikus visszatérési intervallumát. (A szeizmikusan kevésbé aktív térségekben, így Magyarországon is, az utóbbi módszert alkalmazzák.) Külön kezelendő a nagy földrengéseket megelőző úgynevezett előrengések kérdése: a gond az, hogy ezekről csupán azokban az esetekben tudjuk, hogy nagyobb földlökések előhírnökei voltak, ha bekövetkezik ama bizonyos súlyos, esetleg katasztrofális rengés. Jellemző, hogy ezek valószínűsége is régióról régióra változik: Dél-Kaliforniában például 6 százalék a valószínűsége annak, hogy egy legalább 3 magnitúdós rengést 5 napon és 10 kilométer távolságon belül egy nagyobb követ. Közép-Olaszországban ehhez képest már 9,5 százalék az esély arra, hogy egy legalább hármas rengést két napon belül egy nagyobb követ – az epicentrum 30 kilométeres körzetében.

 

A L’Aquila-ügy

A 2009. április 6-án éppen az említett közép-olaszországi Abruzzo régióban, L’Aquila város közelében kipattant, voltaképpen nem kiemelkedően erős, de komoly energiákat felszabadító (a Richter-skálán 5,9-es, a momentum magnitúdóskálán 6,3-es) rengés 308 halálos áldozatot követelt – ez volt az utóbbi 35 év legpusztítóbb földmozgása Itáliában. Habár a katasztrófa után többen (mindenekelőtt Franco Barberi, az ottani katasztrófavédelmi hatóság utóbb elítélt vezető munkatársa) megjegyezték: a földrengésvédelmi előírásokra s a belőlük fakadó építészeti megfontolásokra fogékonyabb Kaliforniában egy ilyen földrengés talán egyetlen áldozatot sem szedett volna, mégsem építési vállalkozók kerültek az eset után bíróság elé, hanem tudósok. 2011 őszétől hat szeizmológus és egy volt kormánytisztviselő – valamennyien az előrejelzéssel és megelőzéssel foglalkozó olasz testület tagjai – álltak bíróság elé azzal a váddal, hogy bár észlelték egy nagy rengés világos előjeleit, elmulasztották riasztani a közösséget. Az ügyész szerint a tudósok és szakértők téves, félrevezető és ellentmondásos előrejelzésekkel operáltak, és a katasztrófavédelmi testület még akkor sem talált okot a lakosság riasztására, amikor a katasztrófa előtt hat nappal kisebb rengések sorozata rázta meg a város környékét.

Végül 2012 októberében mind a hét vádlottat hat év börtönbüntetésre és komoly pénzbüntetésre ítélték több emberen elkövetett gondatlan emberölés és a számtalan személyi sérülés miatt. Az ítélet komoly vihart váltott ki mind Olaszországban, mind a világban: öt­ezer tudományos kutató nyílt levélben fordult Giorgio Napolitano köztársasági elnökhöz tudóstársaik védelmében, s amellett érvelve, hogy az ítélet a földrengéstudomány teljes félreértésén alapszik. A Nature magazin szerkesztőségi cikkben ítélte el az olasz bíróság döntését, mellyel szerintük a teljes tudományos közösség került a vádlottak padjára. A The Scientific American úgy vélte, az ítélet nem a tudománynak, hanem a tudományos kommunikáció kudarcának szólt. Mindenesetre 2014 novemberében az olasz legfelsőbb bíróság felmentette a vádlottakat – a hat tudós (közöttük az olasz geofizikai és vulkanológiai intézet volt vezetője vagy a nemzeti földrengésközpont igazgatója) mentesült minden jogkövetkezmény alól. Hetedik társukat, Bernardo de Bernardinist (a polgári védelem tisztviselőjét), aki kifejezetten úgy tájékoztatta a közvéleményt, hogy nincs veszély, egy kapcsolt vádban mégis bűnösnek találták, és két évre elítélték.

Még az állatoknak is jobban megy?

Évszázadok óta keringenek történetek arról, hogy egyes állatok furcsán viselkednek közvetlenül a földrengés előtt. A többnyire szóbeszéden alapuló „adatok” meglehetősen szórtak: napok, órák, percek és másodpercek is eltelhetnek az első állati riasztások után. A magyarázatot sokan abban vélték megtalálni, hogy az állatok a földrengés alkalmával elsőként észlelhető ún. P-hullámokra reagálnak, ahol a megmozgatott talajrészecskék hullámszerű mozgása merőleges a hullám haladási irányára – ezek megelőzik a jóval pusztítóbb hatású S-hullámokat. Az állatok tehát nem is magát a földrengést jeleznék előre, hanem megérzik annak első, még nem annyira pusztító földhullámait; esetleg – többórás vagy -napos állati előrejelzés alkalmából – a gyengébb előrengéseket érzik meg. A tudományos kutatások mindenesetre kevéssé biztatóak: az ellenőrzött körülmények között zajló állatkísérletek során öt vizsgált esetből egyszer figyeltek meg szokatlan állati viselkedést földrengések előtt. De tudjuk, hogy pont a rengések előrejelezhetetlensége miatt az ilyen verifikációkat is csaknem lehetetlen megejteni.

Figyelmébe ajánljuk