افزایش امید برای پیش‌بینی زلزله در ایران

در دنیای امروز زندگی صدها میلیون نفر از ساکنان زمین با خطرات و پیامدهای ناشی از وقوع زلزله مواجه است. در حقیقت، زلزله یک مشکل بزرگ جهانی است که سال‌هاست محققان به‌دنبال راهی برای پیش‌بینی و در نتیجه کاهش خسارات ناشی از وقوع آن هستند. کشور ما به‌دلیل قرار داشتن روی یکی از کمربندهای زلزله‌خیز جهان، از این نظر شرایط خوبی ندارد و هر ساله شاهد رخداد زلزله‌های متعددی در کشور هستیم. گرچه امروزه تعیین احتمالی مکان رخداد یک زلزله امکان‌پذیر است، اما هنوز تلاش محققان این علم برای دسترسی به امکان پیش‌بینی زلزله ادامه دارد. محققان مرکز پیش‌بینی زمان زلزله نیز در سال‌های اخیر فعالیت‌های متعددی در این زمینه انجام داده‌اند. بتازگی گروهی از محققان این مرکز به یافته‌هایی مبنی بر نقش پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی به عنوان یکی از مهم‌ترین پیش نشانگرهای زلزله برای پیش‌بینی وقوع زمین لرزه دست یافته‌اند که می‌تواند گام مهمی برای دستیابی به امکان پیش‌بینی زلزله باشد. با دکتر سیدرضا مهرنیا، محقق مرکز ملی پیش‌بینی زلزله پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله درباره امکان وقوع زلزله و اهمیت پیش نشانگرها در پیش‌بینی زلزله گفت‌وگو کرده‌ایم.

آیا اساسا پیش‌بینی زلزله امکان‌پذیر است؟

پیش‌بینی زلزله اکنون امکان‌پذیر نیست، چرا که دانش بشری برای ملاحظه کردن و به حساب و کتاب در آوردن همه متغیرهایی که در زلزله وجود دارد، هنوز به درجه‌ای نرسیده که وقوع زلزله را پیش‌بینی کند اما با توجه به این‌که پیش‌بینی زلزله از جمله علوم و فنون تجربی است، مبتنی بر سعی و خطاست. ما امیدواریم در هیچ جایی شاهد وقوع زلزله‌های مخرب نباشیم اما هر زمانی که در کشور ما یا یکی از کشورهای همسایه زلزله‌ای اتفاق می‌افتد، به تجربه‌های ما نسبت به این رویداد طبیعی افزوده می‌شود یعنی با وقوع هر زلزله می‌توانیم به اطلاعات بیشتری درباره این پدیده دسترسی داشته باشیم و داده‌های بیشتری به‌دست می‌آوریم. البته این صحبت‌ها به این معنی نیست که باید چشم‌انداز آینده پیش‌بینی زلزله را تیره و تار ببینیم. به یقین در آینده روش‌ها و ابزارهایی ابداع خواهد شد که می‌توان به کمک آنها زلزله را پیش‌بینی کرد. در ده تا 15 سال گذشته نیز حرکت‌های بزرگی در این زمینه انجام شده است. کشورهایی از جمله چین، یونان، آمریکا و حتی کشور خودمان در این زمینه فعالیت‌هایی داشته‌اند و در بعضی موارد شاهد موفقیت‌هایی در این زمینه بوده‌ایم که حتی اگر مقطعی و کوتاه‌مدت بوده اما بارقه‌هایی از امید را برای ما به همراه داشته است.

آیا در کشورهای دیگر هم اقدامات مشابهی در زمینه پیش‌بینی زلزله انجام شده است؟

بله، بخصوص در کشورهایی مانند چین که پتانسیل لرزه‌خیزی بالایی دارند، بسیاری از دانشمندان و محققانی که در حوزه‌های زمین‌شناسی، زلزله‌شناسی و ژئوفیزیک تحقیق می‌کنند، در زمینه پیش‌بینی زلزله تحقیق کرده‌اند. در یک یا دو دهه گذشته چینی‌ها به موفقیت‌هایی در پیش‌بینی هشت زلزله دست یافته‌اند که بعضی از آنها جنبه تبلیغاتی داشته و به‌عنوان استفاده ابزاری مطرح شده اما در بعضی موارد نیز استفاده از راهکارهای ابداعی در پیش‌بینی زلزله جواب داده است.

اگر بخواهیم زلزله را پیش‌بینی کنیم، باید سراغ کدام گروه از نشانگرها برویم؟

انتخاب نشانگر‌ها برای پیش‌بینی زلزله تا حد زیادی سلیقه‌ای است. براساس قابلیت‌های زمین‌شناسی و زمین ساختی هر منطقه‌، این نشانگر‌ها متفاوت است. برای مثال در کشور ما با توجه به الگوهای گسلی و اطلاعات به‌دست آمده از این الگو‌ها در انتخاب نشانگر‌ها باید زیر ساخت‌های گسلی کشور را به‌عنوان اولویت اصلی در نظر بگیریم. ما باید روی گسل‌ها تحقیق کنیم و پیش نشانگر‌هایی را انجام دهیم که با حرکت گسل‌ها در ارتباط باشد. برای مثال اقدامات بسیار خوبی که از سوی سازمان زمین‌شناسی با عنوان عملیات سنجش با GPS یا سامانه مکان‌یاب جغرافیایی انجام می‌شود، بر همین اساس عمل می‌کند. به عبارتی در این روش حرکت گسل‌ها میلی‌متر به میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود یا نحوه توسعه گسل‌ها، انشعابات و الگوهای آنها از نظر آماری بررسی می‌شود تا بتوان گفت در منطقه‌ای از کشور با توجه به بعضی حرکت‌ها یا افزایش میزان حرکت گسل‌ها از نظر فیزیکی احتمال لرزه‌خیزی افزایش یافته است که باید مورد بررسی قرار گیرد، اما اگر بخواهیم وضع کنونی کشورمان را با دیگر کشورها و مطالعات مشابهی که در دیگر کشورها انجام می‌شود، مقایسه کنیم به این نتیجه می‌رسیم اولویت با پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی یا اطلاعات فیزیک است که از درون زمین یا از سطح زمین به‌دست می‌آید. این اطلاعات در یک سیستم مجازی و با کمک نرم‌افزارهای قابل پردازش به دست می‌آید. به این ترتیب می‌توان از اطلاعات به‌دست آمده از تجزیه و تحلیل این داده‌ها به‌عنوان پیش‌نشانگرهایی برای پیش‌بینی زلزله استفاده کرد.

شما در این طرح کدام پیش نشانگرها را انتخاب کرده‌اید؟

ما هم در این طرح سراغ پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی رفته‌ایم. من نه تنها به این شاخه یعنی ژئوفیزیک علاقه خاصی دارم، بلکه بر این باور هستم پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی از خیلی جنبه‌ها با توجه به شرایط زمین شناختی و زمین ساختی کشور ما متناسب است. بسیاری از پیش نشانگرهایی که از آنها استفاده می‌کنیم، بومی کشور ماست. برای مثال سنجش تغییرات ژئودینامیکی زمین به کمک GPS فرآیندی است که سازمان زمین‌شناسی، سرمایه‌گذاری خوبی در این زمینه داشته است. اندازه‌گیری مولفه‌ای به نام طیف تغییرات الکترومغناطیسی ـ که در مطالعاتی که در این زمینه انجام می‌شود ـ مورد توجه قرار گرفته است. در شمال تهران دو ایستگاه سنجش طیف تغییرات الکترومغناطیسی نصب شده که اطلاعات ثبت شده در این ایستگاه‌ها به‌طور مرتب رصد می‌شود و به گروه ژئو مگنتیک سازمان زمین شناسی ارسال می‌شود و این مولفه و تغییرات آن به‌طور دائم کنترل و اندازه‌گیری می‌شود. به عبارتی اعتقاد بر این است در ایران هم مانند بسیاری از کشورها پیش نشانگر‌های ژئوفیزیک در خط مقدم این بحث قرار دارد. البته نگاه‌ها متفاوت است. بعضی‌ها داده‌ها را به روش آماری کلاسیک یا خطی و روش‌های اقلیدسی تحلیل می‌کنند، اما من به‌طور شخصی روش‌های هندسی نااقلیدسی را انتخاب می‌کنم چراکه بر این باورم هندسه زمین، هندسه نااقلیدسی و غیرخطی است و با آنچه در حساب و کتاب‌های معمولی وجود دارد، قدری متفاوت است و به همین علت از منظر دیگری به مولفه‌های ژئوفیزیک نگاه می‌کنم.

در این طرح تا به امروز از چه مراحلی عبور کرده و در پیش‌بینی زلزله به کجا رسیده‌اید؟

طرح‌های زیادی در این زمینه وجود دارد، اما در طرح اخیر روی پتانسیل لرزه‌خیزی شمال تهران و گسل شمال تهران کار شده که در مجله GSEE از مجلات نمایه دار پژوهشگاه زلزله‌شناسی چاپ شده. در این طرح تاکیدمان روی گسل‌هاست. مولفه‌های گسلی سنجیده شده است. اعتقادمان این بوده که ممکن است تعدادی از مراکز زلزله با سیستم‌های گسلی در ارتباط باشد که خیلی در سطح زمین نمود نداشته و به عبارتی با چشم قابل رویت نیست، اما در داخل زمین یا اعماق پوسته زمین مستتر است و با داده‌های ژئوفیزیک با استفاده از روش‌های غیرخطی تعدادی از این سامانه‌های گسلی یا به اصطلاح خط واره‌ها را استخراج کرده‌ایم و سپس این اطلاعات را در محیط GIS به کاتالوگ زلزله‌هایی که در کشور به روش دستگاهی اندازه‌گیری شده تزریق کرده‌ایم که خروجی آن یک نقشه پیش نشانگری یا پیشداوری از گسل‌های لرزه‌خیز شمال تهران است که مطابقت نزدیک و بسیار خوبی با مراکز زلزله‌های تاریخی گسل شمال تهران دارد. ما سعی کردیم در تهران این روش را توسعه دهیم و درباره گسل‌های لرزه‌خیز در مناطق دیگر کشور از جمله شمال قزوین و شمال تبریز و طالقان نیز مطالعات گسترده‌ای انجام دهیم تا الگوهای گسلی‌ لرزه‌زای کشورمان را با داده‌های ژئوفیزیکی بهتر نمایان کنیم. شاید بتوانیم در آینده نقشه کلی گسل‌های لرزه‌ای ایران را با استفاده از داده‌های ژئوفیزیکی و تحلیل‌های غیرخطی بهتر استخراج کنیم که گام بزرگی است. ممکن است خروجی این نقشه به معنی پیش‌بینی زلزله نباشد، اما قطعا یکی از ابزارهای خوبی است که در آینده پیش‌بینی مکانی زلزله‌ها را امکان پذیر و میسر می‌کند.

در حال حاضر برای پیش بینی زلزله با چه محدودیت‌هایی مواجه هستید؟

محدودیت اصلی ما محدودیت داده است. سنجش‌های ابزاری و دستگاهی در کشور قدمت چندان زیادی ندارد و حدود 40 سال است این روش‌ها در کشور ما نهادینه شده است. ممکن است پیش از این نیز از رویدادهای لرزه‌ای و زلزله‌های مهیب تاریخی اطلاعاتی ثبت شده باشد، اما واقعیت این است در ثبت این اطلاعات از هیچ ابزاری استفاده نشده و هیچ نشانی از عدد و رقم در این اطلاعات یافت نمی‌شود. علاوه بر این، ما از گذشته‌های دور کشورمان هم اطلاعات چندانی نداریم و این محدودیت بزرگی است. از روزی که ابزارها و سنجش‌های دستگاهی این امکان را برای ما ایجاد کرده است، کارمان را شروع کرده‌ایم. بنابراین ما با توجه به لرزه خیزی کشور و تنوع لرزه‌خیزی در ایران کشوری فعال و جوان هستیم. از نظر مطالعاتی که در این زمینه انجام می‌شود نیز کشور جوانی هستیم.

آرزوی همه این است روزی دانشمندان بتوانند زلزله را پیش‌بینی کنند. به نظر شما تا این روز چقدر فاصله داریم؟

مقیاس زمانی ما زمین شناسان میلیونی است و با مقیاس‌های زمانی دیگران مطابقت زیادی ندارد. در حقیقت زمان خاصی را نمی‌توان تعیین کرد. نمی‌توانیم بگوییم تا پنج یا ده سال آینده می‌توانیم زلزله را پیش‌بینی کنیم. ما همگام با دیگر کشورها در این زمینه پیش می‌رویم. ممکن است آنها به یافته‌هایی از امید دست پیدا کنند که بارقه‌ای برای ما باشد و براین اساس بتوانیم با سرعت بیشتری پیش ‌برویم یا ممکن است به نتایجی برسیم که آنها بتوانند از این یافته‌ها استفاده کنند، اما اطمینان دارم به خواست خدا نیم قرن آینده به تحقیق و مطالعه درباره پیش نشانگرها اختصاص خواهد داشت که می‌تواند به منزله رسیدن به دستاوردهایی برای پیش‌بینی زلزله باشد.

فرانک فراهانی‌جم ‌/‌ گروه دانش