Vi vil måske aldrig være i stand til at forudsige jordskælv, men vi kan allerede vide nok til at være forberedte

Gårsdagens jordskælv i det østlige Victoria rystede jorden i hundredvis af kilometer rundt og beskadigede bygninger så langt væk som til Melbourne – og overraskede mange mennesker.

Mens Australien ikke kan sammenlignes med seismiske hotspots som New Zealand og Japan, relativt små jordskælv forventes, med Geoscience Australias jordskælvssporer, der har opført mere end et dusin alene i den seneste uge.

Selvom der sker jordskælv hele tiden, vi kan stadig ikke forudsige, hvornår den næste rammer, eller hvor, eller hvor stor den bliver. Desværre, vi kan måske aldrig komme med den slags forudsigelser.

Men vi kan vurdere sandsynligheden for fremtidige jordskælv - og ofte, det er nok til at sikre, at vores byer er parate til at klare dem.

Hvorfor vi ikke kan forudsige jordskælv

Jordskælv er forårsaget af pludselige skred eller brud i klippen under vores fødder, drevet af bevægelsen af ​​de enorme tektoniske plader, der udgør jordskorpen.

Det nøjagtige tidspunkt og placeringen af ​​en af ​​disse sedler er umulige for os at vide på forhånd. Ingen har nogensinde fundet en pålidelig og gentagelig indikator for, at et jordskælv er ved at ske. Vi ville have brug for en meget detaljeret model af al sten overalt inde i Jorden og en forståelse af, hvordan den reagerer på tektonisk stress for overhovedet at have en chance for at forudsige et jordskælv.

Imidlertid, antag, at vi forstår de store kræfter, der driver de tektoniske plader, og det nuværende niveau af jordskælvsaktivitet, og vi undersøger også, hvor fejl er brudt i fortiden. I det tilfælde, vi kan estimere sandsynligheden for, at forskellige typer jordskælv kan forekomme i fremtiden.

Hvad vi kan forudsige

For at beregne sandsynligheden for fremtidige jordskælv, vi ser på den seismiske aktivitet målt siden udviklingen af ​​seismometre for omkring 100 år siden og viden om tidligere jordskælv fra den historiske optegnelse, og kombinere disse med information om de fejl i jordskorpen, hvor der kan opstå skælv.

Australien har relativt lille seismisk aktivitet, men vi ved, at der er hundredvis af små fejl under den australske landmasse. Dette er steder, hvor tryk skabt af bevægelsen af ​​tektoniske plader kan forårsage fejlbrud eller "glidning, "som vi oplever som jordskælv, der genererer seismiske bølger og jordrystelser.

Når vi opdager en fejl, fra at studere jordskælv eller se på luftbilleder, vi sender ofte hold af geologer ud for at grave skyttegrave på tværs af forkastningen for at finde spor fra fortiden, ofte forhistorisk, jordskælvsbrud. Afhængigt af typen af ​​signatur tidligere jordskælv har efterladt i jordprofilen, vi kan estimere alderen og omfanget af forkastningsbevægelser og udvikle en historie med jordskælvsaktivitet, der strækker sig hundreder eller ofte tusinder af år tilbage i fortiden.

Det er vigtigt at identificere forhistoriske begivenheder, fordi tiden mellem store jordskælv på store forkastninger kan være længere end den instrumentelle eller endda historiske optegnelse. Uden viden om forhistoriske begivenheder, vi skulle udelukkende stole på den relativt korte historie med instrumentelt registrerede jordskælv.

Det kan få os til at gå glip af de store jordskælv, der sker meget sjældent. Vi ved, at længere fejl, for eksempel, kan normalt producere større jordskælv - så selv om vi ikke har set et stort jordskælv med en lang fejl, vi ved, at det kan være muligt i fremtiden.

Ved at kombinere viden om det store jordskælvshistorie af nærliggende forkastninger, og aktivitetsniveauet af tilfældig, mindre jordskælv, der måske ikke ødelægger større fejl, men som forekommer ofte nok til at blive estimeret ud fra den instrumentelle registrering, vi kan lave en computermodel af sandsynligheden for jordskælv.

For at denne jordskælvsmodel skal være nyttig til at estimere fare, vi skal også beregne styrken af ​​jordbevægelsen, der genereres af hvert jordskælv. Dette afhænger stærkt af dybden, Beliggenhed, og størrelsen af ​​hvert jordskælv.

Jordens bevægelse afhænger også af egenskaberne af sten i jordskorpen, som de seismiske bølger passerer igennem, med nogle sten, der absorberer mere energi end andre. Det afhænger også af den lokale geologi og jordbundsprofil nær interessestedet, med blødere jord, der fører til stærkere jordbevægelse.

Kortlægning af farer

Hos Geoscience Australia, vi har kortlagt nogle af disse sandsynligheder i National Seismic Hazard Assessment. For overalt i Australien, dette kort viser de jordbevægelser, der kan overskrides i løbet af de næste 50 år, på visse sandsynlighedsniveauer.

Denne jordbevægelse, normalt udtrykt som en brøkdel af tyngdeaccelerationen ved Jordens overflade, er det, vi kalder den seismiske fare. Dets potentiale til at skade ting, vi værdsætter - bygninger, for eksempel, eller menneskeliv, er det, vi kalder "risiko".

Fra et "risiko" synspunkt, Vi er måske ikke nødvendigvis ligeglade med, om faren er høj på et sted, hvor der ikke er mennesker, for eksempel, men vi kan være meget bekymrede, hvis faren er høj i en storby.

Gårsdagens jordskælv er et godt eksempel på dette:et jordskælv med en styrke på 5,9 i landet Victoria er en spændende nyhed for de fleste, men det samme jordskælv i Melbourne ville forårsage enorme problemer.

Bygningsreglementer bruger farekort som dette til at angive, hvor meget rystende bygninger i et område skal modstå for at holde risikoen på et acceptabelt niveau. Ingeniører sørger derefter for, at deres bygninger er konstrueret, så de ikke falder, når de oplever niveauet for jordrystelser, der er forudsagt på farekortet.

Imidlertid, indtil jordskælvet i Newcastle i 1989, ingen var klar over, at den australske byggekode var nødvendig for at tage højde for jordskælvsfaren. Mange bygninger, der er bygget før dette, kan være sårbare, selv i forhold til niveauet for jordrystelser, som forudsiges af farekortet.

Et jordskælv med en styrke på 5,9, hvis det sker så langt fra Melbourne som gårsdagens jordskælv gjorde, bør ikke forårsage væsentlige skader på bygninger, der følger de gældende byggeregler. Det faktum, at det sandsynligvis gjorde, betyder, at nogle bygninger er bygget til en lavere standard, og vi kan faktisk se fra nyhedsbilleder, at mange af de beskadigede bygninger ser ud som om de er bygget før 1989.

Forsikringsselskaber bruger også farekort til at bestemme sandsynligheden for at skade jordskælv og fastsætte deres præmier i overensstemmelse hermed.

Så, mens vi ikke kan fortælle dig, hvor det næste jordskælv vil ramme, eller hvor stort det bliver, vi kan kvantificere sandsynligheden for jordbevægelsesintensitet på stedet af interesse for at sikre, at vi alle er klar til det.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.