Интересное устройство в древнем Китае – судно, оснащенное металлическими драконами, обращенными в каждом направлении компаса – говорит о том, что 3500 лет назад люди уже задумывались о возможности предсказать землетрясение. Если где-то земля тряслась, металлический шар во рту дракона выпадал, примерно указывая направление землетрясения. С тех пор наши методы стали немного более изощренными, но предсказание этой катастрофы все еще остается сомнительным делом.
Почему землетрясения так сложно предсказать?
Краткосрочность явления означает, что предсказание должно быть основано на фазе подготовки. Но нам еще предстоит обнаружить такую фазу. В какой-то момент мы обязательно наткнемся на существенную прогностическую ценность, но пока в нашем арсенале не совсем научные методы. Тем не менее, давайте их рассмотрим.
Поведение животных
Когда землетрясение обрушилось на древнегреческие города Гелике и Бура в 373 г. до н.э., в отчетах утверждалось, что там не было животных. За несколько дней до катастрофы было зарегистрировано бегство крыс, ласк, змей и насекомых. Историй о ясновидящих существах предостаточно, но ученым было трудно понять, как животные могут ощущать будущие землетрясения.
Исследования проводятся постфактум и рискуют иметь искаженное значение. В исследовании 1981 г. обнаружили, что необычное поведение животных может быть в значительной степени связано только с одним из четырех исследованных землетрясений. Дело в том, что не все землетрясения одинаковы; у каждого события могут быть свои уникальные предвестники, только некоторые из которых могут быть очевидны для животных.
Выбросы радонового газа
После ташкентского землетрясения 1966 года в России ученые наблюдали странный всплеск концентрации радона — бесцветного радиоактивного газа без запаха и вкуса — в подземных водах вблизи эпицентра. Они предположили, что радон пузырился в воде за несколько дней до землетрясения, что могло сделать его потенциальным и очень полезным предвестником землетрясения.
Эксперименты показали, что горные породы действительно выделяют значительно больше газообразного радона при напряжении. Более того, благодаря радиоактивности радона его легко обнаружить, а короткий период полураспада означает, что он не может распространяться далеко от источника. Тем не менее, изучив 125 наблюдений за радоном во время 86 землетрясений в период с 1966 по 2002 год, Международная комиссия по прогнозированию землетрясений обнаружила, что между этими событиями нет существенной корреляции.
Часто выбросы газа происходят только в местах, удаленных от эпицентра землетрясения. С другой стороны, тщательно контролируемые разломы, такие как Сан-Андреас, не показали каких-либо регулярных выбросов радона, которые могли бы подтвердить эту гипотезу.
Необычное свечение
Истории о землетрясениях, как древние, так и современные, иногда сопровождались рассказами о странных огнях: молниях, исходящих из-под земли, парящих шарах и даже явлениях, напоминающих голубоватое пламя. Неудивительно, что эти огни часто рассматривались как религиозные предзнаменования или даже как пришельцы. Однако недавние исследования показали, что магматические породы, подвергающиеся сейсмическому воздействию, действительно могут излучать свет.
Во время лабораторных экспериментов исследователи обнаружили, что эти породы при деформации накапливают электрические заряды. Теоретически они могут принимать плазмоподобное состояние, которое светится в воздухе. Так как огни землетрясений относительно редки, их полезность для предсказания событий ограничена.
Электрические сигналы
В 1981 году группа греческих сейсмологов начала публиковать статьи о новом методе VAN – краткосрочном прогнозировании землетрясений на основе электротеллурических сигналов. Это электрические напряжения, проводимые через землю, регистрируемые на специально откалиброванных приборах.
Используя эти тесты, группа заявила о многих успешных предсказаниях землетрясений, но их метод все еще вызывает большие споры. Критики утверждали, что успешные прогнозы землетрясений методом можно статистически объяснить случайностью. Однако это не разубедило команду VAN. Группа пересмотрела свои методы в 2001 году и с тех пор утверждает, что предсказала 25 из 28 крупных землетрясений в Средиземноморском регионе.
Сизигия
В 1980-х годах самозваный климатолог по имени Ибен Браунинг получил известность, когда предсказал сильное землетрясение в Ново-Мадридском разломе в штате Миссури в течение 48 часов после 3 декабря 1990 года. Воздействие максимальной силы на земную кору из-за ее выравнивания с Луной и Солнцем – идея, известная как сизигия, предположительно влияющая на землетрясения, по крайней мере, с 1700-х годов.
Однако 3 декабря наступило и прошло, а землетрясение не подтвердилось. Браунинг не был первым, кто поставил науку и общественность в тупик из-за сизигии; ученые долго искали некоторую корреляцию между приливами и частотой землетрясений, но результаты были в основном неубедительны. Вклад приливов в землетрясения, вероятно, в целом ничтожен и ограничен только определенными местами на планете.
Окружающий шум
Волны чрезвычайно низкой амплитуды возникают в результате транспортировки и другой тяжелой деятельности человека, а также в результате естественных движений, таких как океанские приливы. Ученые предположили, что окружающий шум также можно использовать для наблюдения за геологическими разломами, образующимися глубоко под землей. Это поддержало спорную идею, называемую дилатансией.
Согласно этой идее трещины, расширяющиеся в напряженных подземных породах, задерживают любые движущиеся сейсмические волны, возможно, указывая на то, что скала вот-вот рухнет. Однако использование окружающего шума для прогнозирования землетрясений непомерно дорого, поскольку для этого потребуется разместить чувствительные инструменты вдоль всей длины линии разлома.
Магнитометры
Некоторые ученые считают, что перед землетрясением можно обнаружить импульсы в магнитном поле Земли. Это произошло несколько лет назад, до землетрясения в Перу. Считается что в дни, предшествующие землетрясению, напряженные подземные породы производят значительные электрические токи, которые распространяются к земной коре, искажая магнитное поле Земли, одновременно ионизируя атмосферу и испуская инфракрасную энергию.
Критики этой точки зрения предполагают, что эти магнитные импульсы имеют какую-то необъяснимую человеческую причину. Джон Эбель, сейсмолог из Бостонского колледжа, отметил, что несколько десятилетий назад его магнитометры в Бостоне начали каждое утро регистрировать последовательность странных импульсов. В конце концов, он и его коллеги определили источники этих гремлинов: это были инженеры, запускавшие бостонские троллейбусы на железнодорожной станции в нескольких километрах от приборов.