Forskel på jordskælv for- og efterskælv

Indtil nu, der var ingen måde at forudsige, om et kraftigt jordskælv sandsynligvis ville blive fulgt af et af endnu større omfang. Men resultaterne af en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Natur af Laura Gulia og Stefan Wiemer fra Swiss Seismological Service (SED) på ETH Zürich vækker håb om, at vi snart kan gøre netop det, i realtid.

En sådan videnskabelig opdagelse ville have vidtrækkende konsekvenser for civilbeskyttelsen, muliggøre mere pålidelige beslutninger om evakuering af mennesker, tillader redningsarbejdere at målrette deres indsats i overensstemmelse hermed, og tillader gennemførelse af foranstaltninger til sikring af kritisk infrastruktur, såsom kraftværker.

Der henviser til, at de fleste større jordskælv ikke er forudgået af foreshocks, de følges altid af tusinder af efterskælv, hvis frekvens og størrelse svinder over tid. Imidlertid, i nogle tilfælde, et større jordskælv efterfølges af et endnu kraftigere. Dette var, hvad der skete i sekvenserne af jordskælv, der ramte Centrale Italien i 2016 eller Ridgecrest, Californien (USA) i juli 2019.

Baseret på nylige seismiske data, forfatterne til undersøgelsen har udtænkt en metode, der kan bruges til at bestemme, om en sekvens af jordskælv slutter eller vil blive fulgt af et endnu mere kraftfuldt jordskælv. Den relevante parameter, de undersøgte, var den såkaldte b-værdi, som karakteriserer forholdet mellem størrelsen og antallet af skælv. Laboratoriemålinger viser, at denne værdi indirekte angiver belastningstilstanden i jordskorpen. I seismisk aktive regioner, b-værdien er normalt tæt på en, hvilket betyder, at der er omkring 10 gange så mange jordskælv i størrelsesorden tre end jordskælv med en størrelse på fire eller højere.

Et lyskryds system

Forskerne har nu demonstreret, at b-værdien ændres systematisk i løbet af en jordskælvsekvens. For at bevise dette, de undersøgte data fra 58 sekvenser og kom med et trafiklys system, der angiver, hvad der derefter vil ske. Når b-værdien falder med 10 procent eller mere, trafiklyset bliver rødt, tyder på akut fare for et endnu kraftigere jordskælv. I de fleste tilfælde, selvom, b-værdien stiger med 10 procent eller mere, og trafiklyset bliver grønt, give det helt klare ved at forudsige en typisk sekvens, der gradvist vil falme væk. Dette skete i 80 procent af sekvenserne fanget i datasæt undersøgt af forskerne. Lyskryds viser gul, når b-værdien stiger eller falder med mindre end 10 procent, hvilket betyder, at det er uklart, hvad der vil ske derefter.

Trafiklyssystemet, som forskerne havde udtænkt, viste sig at være nøjagtigt i 95 procent af de tilfælde, de undersøgte. Den observerede ændring i b-værdien afslørede, hvordan en sekvens ville udvikle sig, angiver, om et endnu kraftigere jordskælv ville følge. Det sagt, deres fund skal verificeres ved at undersøge andre datasæt, før et sådant system rent faktisk kan bruges til civilbeskyttelse. Systemets succesfulde implementering ville også kræve et tæt seismisk netværk og tilsvarende databehandlingskapacitet. På ingen måde har alle regioner, der kan drage fordel af et sådant lyskryds-system, i øjeblikket sådanne ressourcer.