söndag 1 maj 2011

Att förutspå jordbävningar - kan vi det?

Bakgrund
Jordbävningar, eller seismisk aktivitet, kan uppstå av ett flertal olika anledningar. Seismisk aktivitet kan till exempel uppstå vid nybildandet av en förkastning, rörelser i befintliga förkastningar, rörelser av magma i en vulkan, en vulkanisk explosion, förändringar i mineralers atomstruktur, stora jordskred, meteoritnedslag eller underjordiska atombombstester. (1) Vanligtvis är dock jordbävningar starkt förknippade med tektonisk aktivitet. Genom uppvärmning och avkylning uppstår konvektion vilket får plattorna att röra sig. Dessa rörelser bygger upp kraftiga spänningar och när spänningen överstiger vad berggrunden klarar av att hålla emot, ja då uppstår en jordbävning. (2) Jordbävningar sker vanligtvis utmed kontinentalplattornas kanter men kan även ske på andra platser (se bild 1).

Bild 1. Karta med jordbävningars epicentrum markerade. Bilden kommer från Wikipedia.

Jordbävningar kan orsaka enorm förödelse och i de största har 100 000-tals människor omkommit och de materiella skadorna har varit mycket omfattande. Den största vi känner till skedde 1556 i Shaanxi, Kina, där uppskattar man att 830 000 (troligtvis betydligt fler) personer omkom. Den största de senaste 100 åren skedde också den i Kina och där omkom ca 655 000 personer (även om den officiella siffran är betydligt lägre). (3) Sverige har varit relativt förskonat från kraftiga jordbävningar, den största det senaste millenniet är det så kallade Oslofjordsskalvet och som hade en uppskattad magnitud på 6. (4) Det finns alltså en stor anledning att vi lär oss att förutse var och när jordbävningar kommer att ske!

Vi blir bättre och bättre på att göra prognoser
Det finns ett antal olika sätt som vi kan minska risken för dödsfall och materiella skador i samband med jordbävningar. Den kunskap vi har idag räcker inte för att vi med säkerhet ska kunna förutsäga tid och plats för kommande jordbävningar. Forskarna har dock kommit en liten bit på vägen, för vissa av de områden som man känner till väl man kan idag göra prognoser för att en jordbävning ska inträffa inom ett visst område och inom ett visst tidsspann med en viss sannolikhet (se bild 2). Men det är en lång väg fram till dess vi kan skapa mer exakta prognoser. (5, 6) Idag använder man i huvudsak två informationskällor när man gör prognoser, dels kartor över seismiska zoner där historiska epicentra är markerade och dels data över hur ofta jordbävningar tidigare ägt rum i området. Ett problem man har är statistiska data bara finns för en, med geologiska mått mätt, mycket kort tidsperiod. Man kan dock genom att göra geologiska undersökningar, till exempel analysera lagerstrukturen i närheten av en förkastning, få fram ungefärliga data för när historiska jordbävningar ägt rum. Man tror att tidigare aktiva förkastningar som inte haft någon jordbävning på ett tag är troliga platser för framtida jordbävningar. Man kallar dessa ”seismic gap”. (7)

Bild 2. Karta som visar sannolikheten för att en jordbävning ska inträffa mellan 2003 och 2032. Bilden är från US Geological Survey.

Det finns även en del metoder för att förutsäga jordbävningar på kort sikt. Ett tecken på en eventuellt kommande jordbävning är förskalv. Ett annat sätt är att med hjälp av satelliter och laser mäta små förändringar i jordytan. Innan en jordbävning så sker det ibland förändringar i form av att jordytan rör på sig och genom att analysera dessa tror man sig kunna skapa bättre prognoser. Man har även skapat datormodeller där man försöker att genom beräkningar skapa modeller över var stress byggs upp och var tänkbara jordbävningar kommer att ske. (8) Det finns även ett flertal mer eller mindre vetenskapliga metoder, till exempel tror en del att vissa djur kan uppfatta det lågfrekventa ljud som föregår en jordbävning och att flyende djur på så viss kan ge oss en förvarning om kommande jordbävning. De finns också de som tror att det finns ett samband mellan jordbävningar och tidvattenskrafter. (9) Dessa metoder kan alltså endast ge oss ledtrådar, de ger oss i dagsläget inte möjligheten att förutse exakt tidpunkt och plats.

När det gäller att förutse jordbävningar på mycket kort sikt finns det bättre förutsättningar. Det finns redan idag system i bruk som ger förvarningar om kommande jordbävningar. Till exempel finns ett sådant system i Japan. Där är ett antal seismiska sensorer länkade med höghastighetsnät till datorer. Den förvarning man får är dock på maximalt ca 20 sekunder. Man går ut med varningen i olika media, till exempel i form av en varningstext över tv-sändningar. De personer som ser varningen får i alla fall en chans att hinna sätta sig i skydd. (10, 11).

Geologer och seismologer kan även bidra med kunskap om hur hus och andra konstruktioner kan utformas så att de bättre klarar en jordbävning. Det kan till exempel handla om att göra hus flexibla och rörliga så att de inte knäcks vid en jordbävning. Geologer kan också ge råd om vilken typ av mark som är lämplig att bygga på. (12) Det är också viktigt att sprida information till samhällsmedborgarna kring hur man ska förbereda sig inför en eventuell jordbävning och hur man ska agera i det akuta skedet. Finns faktiskt saker du kan göra under en jordbävning som kan rädda ditt liv! (13)

Slutsats
Det verkar vara en mycket stor utmaning att skapa en metod för att förutsäga jordbävningar. Jag tror att det kommer att ta mycket lång tid innan vi har en sådan metod som är tillförlitlig. Och att den är tillförlitlig är viktig, om inte så är risken stor att vi får ett system som medborgarna inte har förtroende för och som inte kommer att följas. Att till exempel evakuera en stad är ett stort och kostsamt projekt så jag tror att våra beslutsfattare kommer att kräva att geologerna är säkra på sin sak. Jag tror däremot att vi på kort sikt kommer att se fler system liknande det som finns i Japan, det vill säga ett system som ger oss en förvarning om en nära förestående jordbävning. Även om varningen bara ger 10-20 sekunder att agera på så tror jag ändå att det kommer rädda många liv. Tyvärr är det nog också så att varningssystem bara kommer att finnas i de rika länderna.

Framtiden ser ut att bli ljus för geologer som yrkesgrupp. Det verkar finnas ett stort behov av forskning kring plattornas rörelser och om jordbävningar och vulkaner.


 Referenser
1. Marshak, S. (2008) Earth: Portrait of a Planet, 3rd edition. Sid. 305-306.
2. Svenska nationella seismiska nätet, http://www.snsn.se/.

4. Svenska nationella seismiska nätet, http://www.snsn.se/.
6. Marshak, S. (2008) Earth: Portrait of a Planet, 3rd edition. Sid. 339 och 342.
7. Marshak, S. (2008) Earth: Portrait of a Planet, 3rd edition. Sid. 342.
8. Marshak, S. (2008) Earth: Portrait of a Planet, 3rd edition. Sid. 343 och 345.
10. Japan Meteorological Agency, http://www.jma.go.jp/jma/en/Activities/eew1.html.
12. Marshak, S. (2008) Earth: Portrait of a Planet, 3rd edition. Sid. 346...........
13. Federal Emergency Management Agency, http://www.fema.gov/hazard/earthquake/eq_during.shtm.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar