بسیج دانش بشری برای پیش‌بینی زلزله

در تاریخ، زمین‌لرزه‌های قدرتمند متعددی روی داده است. یکی از مخرب‌ترین آنها زمین‌لرزه‌ای است که حدود 450 سال پیش استان شانژی در کشور چین را به لرزه در آورد. در نتیجه این زلزله مهیب بیش از 830 هزار نفر کشته شدند. از این نوع زمین‌لرزه‌های قدرتمند به دفعات به ثبت رسیده است و در این میان شمار زیادی نیز کشته شده‌اند. با این حال دانش بشری در رویارویی با آنها تقریبا عاجز بوده است. البته این ناتوانی عمدتا به پیش‌بینی زمین‌لرزه برمی‌گردد، چراکه امروزه در زمینه مقاوم‌سازی سازه‌ها و ساخت بناهایی که حتی در برابر زمین‌لرزه‌های بالای 9 ریشتر نیز مقاومت داشته باشند، پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای صورت گرفته است. اما پیش‌بینی زمین‌لرزه قطعا آرزوی دانشمندان عصر حاضر است و تحقیقات گسترده‌ای برای دستیابی به دانش و فناوری مورد نیاز آن در حال انجام می‌باشد. زمانی که بشر به این سطح از توانمندی دست یابد که در آستانه وقوع زمین‌لرزه‌های شدید، روی دادن آنها را پیش‌بینی کند، می‌توان مدعی شد که بشر در برابر مخرب‌ترین نیروی طبیعت قد علم کرده است.

زمین‌لرزه زمانی روی می‌دهد که انرژی عظیمی در پوسته زمین به طور ناگهانی آزاد می‌شود و در نتیجه آن امواج مکانیکی بزرگی درون زمین تولید و به سرعت منتشر می‌شوند. فعالیت درون زمینی یک منطقه در برگیرنده فاکتورهایی نظیر نوسان، نوع و اندازه زمین‌لرزه‌هایی است که در یک دوره زمانی مشخص در آنجا روی می‌دهد. دانشمندان زمین‌لرزه‌ها را با استفاده از مشاهداتی که از روی زلزله‌سنج‌ها به دست می‌آورند اندازه‌گیری می‌کنند و بر اساس یک سری قوانین مشخص، زمین‌لرزه‌هایی که بیش از 5 ریشتر قدرت داشته باشند به سراسر جهان مخابره می‌شوند. معمولا زمین‌لرزه‌هایی که 3 ریشتر یا کمتر از آن باشند به عنوان لرزش‌های خفیف و زمین‌لرزه‌هایی که بیش از 7 ریشتر قدرت داشته باشند و خسارات گسترده‌ای در مناطق بزرگ بر جای گذارند به عنوان زمین‌لرزه‌های مخرب شناخته می‌شوند. البته شدت این خسارات به عمق محل تشکیل امواج لرزشی نیز مربوط می‌شود. زمین‌لرزه اخیر واشنگتن که حدود 6 ریشتر قدرت داشت در زمره دسته دوم جای می‌گیرد، هر چند خسارات چشمگیری در پی نداشته است. این زمین‌لرزه در عمق 6 کیلومتری زمین روی داد با این حال امواج درون زمینی آن بسیاری از سازه‌های مرتفع این شهر را که با تکیه بر فناوری‌های روز ساختمان‌سازی ساخته شده‌اند به لرزه درآورد. قدرتمندترین زمین‌لرزه‌ای که تاکنون در قرن 21 روی داده و دستگاه‌های لرزه‌نگار آنها را ثبت کرده‌اند کمی بیش از 9 ریشتر شدت داشته است. یکی از این زمین‌لرزه‌های بسیار بزرگ مارس سال جاری ژاپن را به لرزه درآورد و علاوه بر خسارات مالی گسترده‌ای که بر جای گذاشت منجر به ایجاد سونامی وحشتناکی شد که خود به تنهایی بیش از زلزله مولدش خرابی به بار آورد. ژاپن سرزمینی زلزله خیز است و هر از گاهی زمین‌لرزه‌های شدیدی در آن روی می‌دهد با این حال زمین‌لرزه مارس قدرتمندترین زمین‌لرزه این کشور از زمانی که دستگاه‌های لرزه‌نگار شدت زمین‌لرزه‌های این کشور را ثبت کرده‌اند به شمار می‌آید. گرچه عظیم‌ترین زمین‌لرزه‌های عصر حاضر در نهایت کمی بیش از 9 ریشتر بوده‌اند، اما دانشمندان می‌گویند هیچ‌گونه محدودیتی برای روی دادن زمین‌لرزه‌های بزرگ‌تر وجود ندارد!

به جز زمین‌لرزه‌هایی که در حوالی مناطق آتشفشانی روی می‌دهند می‌توان گفت زمین‌لرزه عمدتا نتیجه حرکت پوسته تکه‌تکه شده زمین که صفحات تکتونیکی نامیده می‌شوند، در کنار یکدیگر است. معمولا مرز بین هر دو صفحه تکتونیکی با یک گسل مشخص می‌شود. در علم بررسی زمین‌لرزه‌ها هر جا نامی از زمین‌لرزه برده می‌شود بلافاصله با گسل‌ها نیز روبه‌رو می‌شویم. زمانی که یک زمین‌لرزه روی می‌دهد جابه‌جایی‌هایی در زمین و پوسته آن روی می‌دهد که ممکن است افقی، عمودی یا شیبدار باشند. طول این جابه‌جایی‌ها نیز مختلف کمتر از یک سانتی‌متر تا بیش از 20 متر متغیر است. اما موضوع نگران‌کننده زمین‌لرزه‌ها به پهنای گسل‌ها مربوط می‌شود که می‌توانند تا صدها متر عرض و تا چند صد کیلومتر نیز طول داشته باشند. دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که گر چه ایجاد گسل نتیجه زمین لرزه‌هاست، اما اکثر زمین‌لرزه‌ها روی گسل‌های قدیمی متمرکز هستند. در بحث چگونگی شکل‌گیری زمین‌لرزه‌ها، دانشمندان فاکتورهای دیگری را نیز مطرح می‌کنند که از آن جمله می‌توان به انفجارهای اتمی و غرش‌های آتشفشانی هم اشاره کرد.

گرچه ژاپن، چین و در کل شرق آسیا همواره محل وقوع قدرتمندترین زمین‌لرزه‌های تاریخ بوده‌اند، اما در سایر نقاط جهان از جمله آمریکای لاتین نیز زمین‌لرزه‌های قدرتمندی روی داده است. در سال 1976 زمین‌لرزه قدرتمندی منطقه تانگشان چین را به لرزه درآورد. این زمین‌لرزه که تحت عنوان «زمین‌لرزه بزرگ تانگشان» شناخته می‌شود آنچنان وسیع و مخرب بوده است که هیچ‌گاه آمار دقیقی از خسارات و قربانیان آن به دست نیامده است. با این حال تخمین زده می‌شود بین 240 تا 655 هزار کشته برجای گذاشته است. این زمین‌لرزه از حیث شمار کشته‌ها به عنوان بزرگ‌ترین زمین‌لرزه قرن بیستم شناخته می‌شود. اما بزرگ‌ترین زمین‌لرزه ثبت شده در جهان مربوط به 22 می 1960 در شیلی می‌شود. این زمین‌لرزه که 5‌/‌9 ریشتر قدرت و مرکز آن نیز در عمق 33 کیلومتری زمین قرار داشت تنها موجب مرگ حدود 6000 نفر شد که شمار قابل توجهی از این تعداد در جریان سونامی پس از آن کشته شدند. این زمین‌لرزه از حیث قدرت در دنیا بی‌سابقه بوده است.

از همان زمان که بشر خود را در برابر خسارات نجومی زمین‌لرزه‌ها ناتوان دید به دنبال پیدا کردن راهی مناسب برای پیش‌بینی وقوع آن بوده است و در این رهگذر ایده‌های متعددی نیز مطرح شده‌اند، اما تاکنون هیچ یک عملا کاربردی نداشته‌اند. این تلاش‌ها در سال‌های اخیر به دنیای سیستم‌های موبایل نیز راه یافته است به طوری که بتازگی تولیدکنندگان تلفن همراه آیفون برنامه جدیدی را روی آن نصب کرده‌اند که به کاربران، این امکان را می‌دهد تا 2 دقیقه پیش از وقوع زمین‌لرزه از رخ دادن آن آگاه شوند. این برنامه که برای دارندگان آیفون در ژاپن طراحی شده است در حقیقت نرم‌افزاری است که از اطلاعات سیستم‌های پیش هشداردهنده ژاپن برای ارسال این پیام هشدار استفاده می‌کند. قرار است این نرم‌افزار ویژه ژاپنی‌ها به همراه سیستم‌عامل جدید IOS اپل ارائه شود. اهمیت موضوع پیش‌بینی زمین‌لرزه‌ها موجب شده تا دانشمندان برای پیدا کردن راهی جهت پیش‌بینی زمین‌لرزه به تحولات اتمسفری نیز توجه داشته باشند. در این راستا گروهی از محققان با بررسی تصاویر مربوط به اتمسفر بر فراز کشور ژاپن، چند روز قبل از زمین‌لرزه 11 مارس این کشور متوجه شده بودند که حرارت اتمسفر زمین در بالای منطقه گسل‌هایی که زمین لرزه را به وجود آورده بودند تا حد قابل توجهی افزایش یافته است. از سوی دیگر بررسی دانشمندان نشان می‌دهد تنها چند روز پیش از وقوع این زمین‌لرزه فشارهای وارده روی گسل‌های موجود بر روی پوسته زمین منجر به آزادسازی مقادیر زیادی گاز رادون شده است. این دستاوردی جالب و امیدوارکننده است و به نظر می‌رسد دریچه‌ای مطمئن به سوی پیش‌بینی زمین‌لرزه‌ها باشد.