Μπορεί να προβλεφθεί ο επόμενος μεγάλος σεισμός; Τι αλλάζει η νέα προσέγγιση του σεισμικού κινδύνου

Διεθνής επιστημονική μελέτη με επικεφαλής ερευνήτρια του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, προτείνει μία νέα προσέγγιση στον υπολογισμό πρόβλεψης σεισμικού κινδύνου ενώ αναλύει την επαναληψιμότητα μεγασεισμών (Μ>6) σε ενεργά ρήγματα παγκοσμίως.

Παράλληλα η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Journal of Geophysical Research - Solid Earth, αναδεικνύει τη σημασία της παλαιοσεισμολογίας στην κατανόηση του φαινομένου των σεισμών. Και επιχειρεί να κατανοήσει καλύτερα τη σεισμική ωριμότητα (και συμπεριφορά) των ρηγμάτων «χτίζοντας» και αναλύοντας μία παγκόσμια βάση δεδομένων από 900 μεγάλους (Μ>6) προϊστορικούς και ιστορικούς σεισμούς που διέρρηξαν την επιφάνεια του Γης τα τελευταία περίπου 80.000 χρόνια σε πέντε τεκτονικά ενεργές περιοχές του πλανήτη - μεταξύ αυτών και η Ελλάδα.

Δημιουργία αξιόπιστων μοντέλων πρόβλεψης

Όπως εξηγεί στο Αθηναϊκό-Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων η κύρια ερευνήτρια του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και επικεφαλής της ερευνητικής προσπάθειας, Δρ. Βασιλική Μουσλοπούλου, εξετάζεται ουσιαστικά η «σεισμική ωριμότητα» πολλών ενεργών σεισμικών ρηγμάτων παγκοσμίως. Και επιδιώκεται η κατανόηση της μελλοντικής συμπεριφοράς τους, όχι όμως για να «προβλέψει» τον επόμενο μεγάλο σεισμό (αυτό είναι αδύνατον), αλλά για να συμβάλει στο να δημιουργηθούν πιο αξιόπιστα μοντέλα πρόβλεψης σεισμικού κινδύνου παγκοσμίως.

Σύμφωνα με την ερευνήτρια, οι γεωσεισμολόγοι (earthquake geologists), γνωρίζουν ότι οι σεισμοί παράγονται από θραύση πετρωμάτων κατά μήκος ενεργών ρηγμάτων. Οι μεγαλύτεροι από αυτούς (μέγεθος >6) διαρρηγνύουν την επιφάνεια του εδάφους, αφήνοντας το αποτύπωμά τους στο ανάγλυφο.

Το αποτύπωμα αυτό, όπως τονίζει η Δρ. Μουσλοπούλου, δύναται να μελετηθεί και να μας δώσει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με το μέγεθος και την ηλικία των ισχυρών προϊστορικών σεισμών που φιλοξενήθηκαν από ένα συγκεκριμένο ρήγμα, δηλαδή, την σεισμική ιστορία του ρήγματος.

«Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών ισχυρών σεισμών σε ένα ρήγμα αντιστοιχεί σε έναν σεισμικό κύκλο, ενώ η συχνότητα των ισχυρών σεισμών (σεισμικών κύκλων) στο συγκεκριμένο ρήγμα, ονομάζεται "ρυθμός επανάληψης". Αυτές οι δύο παράμετροι βρίσκονται στην καρδιά της ανάλυσής μας. Γνωρίζοντας πότε συνέβη ο τελευταίος ισχυρός σεισμός σε ένα ρήγμα, και τη μέση διάρκεια του σεισμικού του κύκλου, έχουμε κάποια ένδειξη για το πότε ενδέχεται να συμβεί ο επόμενος μεγάλος σεισμός», υπογραμμίζει.

Αναδρομή 80.000 ετών

Με εικοσαετή εμπειρία στο πεδίο της Γεωσεισμολογίας η κυρία Μουσλοπούλου επισημαίνει τη σημασία που έχει η παλαιοσεισμολογία ως εργαλείο για την επέκταση του χρονικού παραθύρου καταγραφής ισχυρών σεισμών ανά ρήγμα, από μερικές δεκάδες χρόνια (που προσφέρουν οι ενόργανες μετρήσεις) σε δεκάδες χιλιάδες χρόνια.

Στην παρούσα μελέτη, όπως εξηγεί, ανέτρεξαν πίσω περίπου 80.000 χρόνια - κάτι το οποίο όπως αναφέρει είναι ιδιαίτερα σημαντικό, επειδή, κατά μέσο όρο, οι ισχυροί σεισμοί γεννιούνται από ένα ενεργό ρήγμα ανά χρονικές περιόδους που ξεπερνούν κατά πολύ την ζωή μας, τις ενόργανες μετρήσεις μας, ή τις ιστορικές μας καταγραφές.

«Συνεπώς, για να κατανοήσουμε πώς συμπεριφέρονται τα ρήγματα σε διαφορετικές περιοχές του κόσμου, αν υπάρχουν γενικοί νόμοι που διέπουν τη σεισμική τους δράση ή σε τι οφείλονται οι διαφορές τους, θα πρέπει να στηριχτούμε στην "τέχνη" της "παλαιοσεισμολογίας"».

Για την παρούσα έρευνα, για την οποία συνεργάστηκαν επιστήμονες από Ελλάδα, Νέα Ζηλανδία και Αυστραλία, συγκεντρώθηκαν τα καλύτερα διατηρημένα "αρχεία" ισχυρών σεισμών ανά ρήγμα, στις πιο σεισμογενείς περιοχές της Γης, συμπεριλαμβανομένων και ορισμένων ρηγμάτων που έχουν "σπάσει" σε ιστορικούς χρόνους.

Τα ρήγματα στην Καλιφόρνια έχουν καθυστερήσει να σπάσουν

Τα αποτελέσματα της έρευνας, όπως υπογραμμίζει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η επικεφαλής ερευνήτρια, «δείχνουν ότι η πλειοψηφία των ρηγμάτων που μελετήθηκαν δεν είναι ακόμα "ώριμα" για να δώσουν ισχυρό σεισμό - με εξαίρεση την Καλιφόρνια, όπου πολλά ρήγματα έχουν καθυστερήσει σημαντικά να "σπάσουν", σε σχέση με τη μέση διάρκεια του σεισμικού τους κύκλου».

Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι η χρήση του μέσου ρυθμού επανάληψης μεγάλων προϊστορικών σεισμών ανά ρήγμα, "προβλέπει" αρκετά ρεαλιστικά τον χρονισμό (timing) του τελευταίου ισχυρού ιστορικού σεισμού στα περισσότερα (80-100%) ρήγματα της Ελλάδας, της Νέας Ζηλανδίας, της Ιαπωνίας, της Καλιφόρνιας και της περιοχής Basin and Range των ΗΠΑ.

Επομένως, σύμφωνα με την κυρία Μουσλοπούλου, «για να κατανοήσουμε καλύτερα τη μελλοντική συμπεριφορά των ρηγμάτων παγκοσμίως και να δημιουργήσουμε πιο αξιόπιστα μοντέλα πρόβλεψης σεισμικού κινδύνου, προτείνουμε ότι οι επιστήμονες θα πρέπει να εξετάζουν το χρονικό διάστημα ανάμεσα στον προτελευταίο και στον τελευταίο μεγάλο σεισμό ανά ρήγμα -δηλαδή έναν πλήρη σεισμικό κύκλο στη ζωή του ρήγματος- αντί να βασίζονται μόνο στον χρόνο που έχει περάσει από τον πιο πρόσφατο ισχυρό σεισμό - όπως γίνεται τώρα. Αυτή η προσέγγιση αντικατοπτρίζει πιο πιστά τα μοτίβα σεισμικής δραστηριότητας που παρατηρούμε στα ρήγματα σε πολλές διαφορετικές περιοχές του κόσμου - με εξαίρεση την Καλιφόρνια».

Η σημασία της έρευνας για την Ελλάδα

Όσον αφορά την Ελλάδα, η έρευνα δείχνει ότι, αν και τα παλαιοσεισμολογικά δεδομένα στη χώρα μας είναι λιγοστά και εστιάζουν κυρίως σε ρήγματα που έδωσαν ισχυρούς σεισμούς πρόσφατα, είναι υπερπολύτιμα αφού συνέβαλαν στην εξαγωγή συμπερασμάτων για την επαναληψιμότητα των σεισμών παγκοσμίως.

«Η σεισμική συμπεριφορά των ρηγμάτων της Ελλάδος αναφορικά με την επαναληψιμότητα των ισχυρών προϊστορικών σεισμών, παρουσιάζει παρόμοια χαρακτηριστικά με εκείνα των ρηγμάτων σε στις υπόλοιπες περιοχές που μελετήθηκαν παγκοσμίως - με εξαίρεση την Καλιφόρνια.

Διαπιστώσαμε, επίσης, ότι σχεδόν όλοι οι ισχυροί ιστορικοί σεισμοί στην Ελλάδα συνέβησαν (λίγο-πολύ) τότε που τους περιμέναμε - εννοώ εκ των υστέρων, κοιτώντας πίσω στον χρόνο και με βάση τη μέση διάρκεια του σεισμικού κύκλου του κάθε ρήγματος που έσπασε. Παράλληλα, παρατηρήσαμε ότι η συντριπτική πλειοψηφία των ρηγμάτων στην Ελλάδα για τα οποία έχουμε αρχεία προϊστορικών σεισμών, είναι εκείνα που έχουν ήδη "σπάσει" πρόσφατα (στους ιστορικούς χρόνους)», σημειώνει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η κυρία Μουσλοπούλου.

Ενώ προτρέπει την επιστημονική κοινότητα στην Ελλάδα να αποκωδικοποιήσει την σεισμική ιστορία των ενεργών ρηγμάτων που δεν έχουν δώσει ισχυρούς σεισμούς στους ιστορικούς χρόνους, γιατί έτσι θα μπορέσουμε να εντοπίσουμε εκείνα που είναι "ώριμα" (ή και "υπερώριμα") για θραύση στο κοντινό μέλλον.

Όπως τονίζει η Ελλάδα αν κι έχει πάρα πολλά ρήγματα, έχει μελετηθεί η σεισμική ιστορία σε λιγότερο από το 10% αυτών.

«Αυτό αφήνει πολλά περιθώρια για βελτίωση αναφορικά με συλλογή προϊστορικών δεδομένων ισχυρών σεισμών στην Ελλάδα, που είναι ο μόνος δρόμος για να μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα ποια ρήγματα είναι κοντά σε θραύση και πόσο μεγάλοι θα είναι οι σεισμοί που θα γεννηθούν, καθώς όλα τα ρήγματα δεν δίνουν το ίδιο μεγάλους σεισμούς. Παρότι είμαστε μία από τις πιο πλούσιες σε ισχυρούς σεισμούς χώρες του κόσμου, ταυτόχρονα είμαστε και η χώρα με τις λιγότερες καταγραφές προϊστορικών σεισμών και τη σχετικά ελλιπή καταγραφή των ενεργών ρηγμάτων της πατρίδας μας», υπογραμμίζει η κυρία Μουσλοπούλου.

Σύμφωνα με την ίδια, χρειάζεται να καταγραφούν όλα ή όσο το δυνατόν περισσότερα από τα ενεργά ρήγματα στον χερσαίο και θαλάσσιο χώρο της Ελλάδος ενώ προτεραιότητα επίσης χρειάζεται να δοθεί και στη μελέτη εκείνων των ρηγμάτων που είναι κοντά σε πόλεις και έχουν μεγάλο μήκος.

«Θα πρέπει να καταγράψουμε τη σεισμική ιστορία όσο περισσότερων ενεργών ρηγμάτων μπορούμε για να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε patterns, δηλαδή σεισμικές συμπεριφορές, και συγκεκριμένα ποια ρήγματα είναι κοντά σε θραύση. Δεν υπάρχει πρόγνωση, ούτε είμαστε κοντά σε κάποια πρόγνωση. Ωστόσο μπορούμε να βελτιώσουμε τον υπολογισμό της σεισμικής επικινδυνότητας ανά περιοχή και πού βρίσκονται οι πιο σημαντικές σεισμικές πηγές», υπογραμμίζει.

Παράλληλα η μελέτη ανέδειξε επίσης και το ζήτημα της εφαρμογής μοντέλων "τύπου Καλιφόρνιας" στα ελληνικά δεδομένα (αλλά και στον υπόλοιπο κόσμο), η οποία σύμφωνα με τους συντελεστές της έρευνας πιθανόν εισάγει μεροληψία και σφάλματα στην προσπάθεια υπολογισμού σεισμικού κινδύνου . «Η νέα μελέτη προσφέρει μια ευκαιρία να επανεξεταστεί αυτή η προσέγγιση», σημειώνει η κυρία Μουσλοπούλου.

Επιπλέον, μία εφαρμογή σε πρακτικό επίπεδο που θα μπορούσε να έχει η έρευνα, όπως τονίζει, είναι στους συντελεστές δόμησης των κτιρίων. «Αυτοί υπολογίζονται βάσει της σεισμικής επικινδυνότητας κάθε περιοχής. Ο τρόπος με τον οποίο υπολογίζεται τώρα η σεισμική επικινδυνότητα ενδεχομένως να αλλάξει. Και αυτό να φέρει κάποιες αλλαγές, αν εφαρμοστεί, στους οικοδομικούς κώδικες που έχει θεσπίσει η Ελλάδα», σημειώνει και προσθέτει ότι δεδομένα της έρευνα θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν και στον τομέα της ασφάλισης έναντι των σεισμών.

«Οι ασφαλιστικές εταιρίες υπολογίζουν αυτά τα ασφάλιστρα που πληρώνει ο κάθε ιδιώτης βάσει της σεισμικής επικινδυνότητας. Ο τρόπος που προτείνουμε θα φέρει κάποιες αλλαγές στον τρόπο που υπολογίζουμε τον σεισμικό κίνδυνο κάθε περιοχής, οπότε αυτό μετά τροφοδοτεί κάποια άλλα ζητήματα, όπως τους συντελεστές δόμησης που είναι ο αστικός σχεδιασμός», επισημαίνει.

«Ανοίγει διάλογος με τη διεθνή επιστημονική κοινότητα»

Η μελέτη που εκπονήθηκε έτυχε θετικής υποδοχής από ειδήμονες σεισμολόγους στην Καλιφόρνια, μία περιοχή που πρωτοπορεί στην έρευνα για τους σεισμούς και τα ενεργά ρήγματα. Έτσι, όπως τονίζει η κυρία Μουσλοπούλου, ανοίγεται ένας όμορφος διάλογος με τη διεθνή επιστημονική κοινότητα - ένας διάλογος που έως τώρα δεν ήταν εφικτός, καθώς επικρατούσε η αντίληψη ότι τα δεδομένα εκτός Καλιφόρνιας ήταν ελλιπή ή δεν είχαν κατανοηθεί σωστά.

«Η έρευνα αυτή, που έγινε κυρίως στην Ελλάδα, απέδειξε ότι, στην πραγματικότητα, τα δεδομένα της Καλιφόρνιας είναι εκείνα που αποτελούν την εξαίρεση. Οι Έλληνες επιστήμονες όχι μόνο έδειξαν ότι μπορούν να ηγηθούν έρευνας υψηλού επιπέδου, αλλά ότι είναι ικανοί να αμφισβητήσουν κατεστημένες αντιλήψεις και επιστημονικά μοντέλα. Τα αποτελέσματά μας μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες που "χτίζουν" μοντέλα εκτίμησης σεισμικού κινδύνου στην Ελλάδα (αλλά και διεθνώς) να προσαρμόσουν τις μεθόδους τους στη νέα αυτή προσέγγιση - δηλαδή, να χρησιμοποιούν πλήρεις (κλειστούς) σεισμικούς κύκλους ως βάση για την πρόβλεψη μελλοντικών σεισμικών γεγονότων», επισημαίνει και καταλήγει:

«Οι Καλιφορνέζοι υποδέχθηκαν με ιδιαίτερα θερμό τρόπο τα αποτελέσματα αυτή της μελέτης επειδή, για πρώτη φορά, συγκεντρώθηκαν τα καλύτερα διαθέσιμα παλαιοσεισμολογικά δεδομένα από όλο τον κόσμο (συμπεριλαμβανομένων περιοχών με πολύ διαφορετική τεκτονική συμπεριφορά), αναλύθηκαν με προσοχή, και εντοπίστηκαν συσχετίσεις που δεν ήταν αναμενόμενες. Αν και κάποια από τα αποτελέσματα "αμφισβήτησαν" κατεστημένες αντιλήψεις, που μέχρι τώρα τροφοδοτούσαν μοντέλα σεισμικού κινδύνου παγκοσμίως, οι συνάδελφοι από τις ΗΠΑ καλωσόρισαν τα νέα αποτελέσματα.

Συνολικά, ειδήμονες γεωσεισμολόγοι και σεισμολόγοι από την Καλιφόρνια, τη Νέα Ζηλανδία και την Ιαπωνία επαίνεσαν τη δουλειά, δηλώνοντας ότι ανοίγει νέους δρόμους προς την καλύτερη κατανόηση των ρηγμάτων και σεισμών παγκοσμίως».