آیا قرار است زلزله سنگینی در سال ۲۰۱۸ رخ دهد؟

علم این‌طور مسئله را شفاف‌سازی می‌کند: هیچ راهی برای پیش‌بینی یک زلزله‌ی مشخص وجود ندارد. زمین لرزه‌ زمانی رخ می‌دهد که انرژی پتانسیل ذخیره‌شده داخل زمین، از طریق گسل موجود در پوسته‌ی آن آزاد شود و امواج لرزه‌ای را به زمین ارسال کند.

از آنجایی که دانشمندان می‌دانند این گسل‌ها در چه مناطقی وجود دارند، پس می‌توانند پیش‌بینی کنند چه خطراتی منطقه را تهدید می‌کند. با این حال، هنوز هم نمی‌دانیم چه نیروهایی به ایجاد این انرژی کمک می‌کنند و باعث انتشار آن می‌شوند و این مسئله به‌صورت یک معمای پیچیده باقی مانده است.

طی مقاله‌ای که در ژورنال Geophysical Research Letters منتشر شد، بندیک و همکارش راجر بیلام، متخصص ژئوفیزیک دانشگاه کلرادو، بین چند زمین‌لرزه‌ی قطعی و نوسانات دوره‌ای گردش زمین ارتباط عجیبی پیدا کردند. آن‌ها می‌گویند با بررسی سابقه‌ی چند زلزله و نظارت بر این نوسانات، دانشمندان ممکن است قادر به پیش‌بینی سال‌هایی باشند که احتمال وقوع زلزله در ان‌ها بیشتر است. بندیک در گفتگویی عنوان کرد:

 افراد همیشه امیدوار هستند که نوعی شاخص قابل اعتماد برای لرزه‌نگاری کشف شود تا بتوان قبل از وقوع حادثه، هشدارهای لازم را دریافت کرد.

با این حال نتیجه‌گیری مقاله‌ی بندیک یک یافته‌ی قطعی نیست؛ چرا که نه در آزمایشگاه اثبات شده و نه توسط دیگر مطالعات تأیید شده است. از طرفی چندین محقق اعلام کرده‌اند که با این نتایج متقاعد نشده‌اند. کن هودنات، به‌عنوان یک متخصص ژئوفیزیک، در سایت Popular Science می‌گوید:

به نظر من این شکل از نتیجه‌گیری، خیلی وقت است قدیمی و نخ‌نما شده!

هودنات در برنامه‌ی ریسک زلزله در خصوص تحقیقات زمین‌شناسی ایالات متحده فعالیت می‌کند. البته چنین واکنشی برای بندیک قابل درک است. او می‌گوید:

همیشه یک محقق اظهار نظر غیرمنتظره‌ای می‌کند و بقیه در خصوص کارش نظر می‌دهند. به این شکل است که علم پیشرفت می‌کند.

از لحاظ تاریخی، پیش‌بینی زلزله جزو ادعاهای ناخوشایند تلقی می‌شود. همان‌طور که پیش از این افراد تلاش کرده بودند بر اساس رفتار حیوانات، انتشار گازها از سنگ‌ها و سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس پایین در زمین، وقوع زلزله را پیش‌بینی کنند؛ هر چند روش‌های آن‌ها هم چندان موفق نبود.

به همین دلیل، بندیک در ادامه‌ی صحبت‌هایش گفت وارد شدن در بازی پیش‌بینی زلزله کمی ترسناک است. به هر حال، پیش‌بینی درست می‌تواند مرگ و زندگی بی‌نهایت انسان را تعیین کند. بندیک و همکارش، در روند مقاله‌ی اخیرشان، زلزله‌هایی را که طی یک قرن ثبت شده‌اند، مورد مطالعه قرار دادند تا علایم مربوط به آن‌ها را پیدا کند. در ابتدا داده‌ها کاملا تصادفی ظاهر شدند.

اما پس از آن، بندیک و بیلام یک عدد جدید با عنوان فاصله‌ی وقوع به تحلیل‌های خود اضافه کردند. در واقع این عدد، مدت‌زمانی است که یک منطقه‌ی زلزله‌خیز، برای آزاد کردن انرژی‌ وقوع یک زمین لرزه‌ی بزرگ نیاز دارد. بندیک گفت:

اساسا می‌توانید زلزله‌ها را چیزی مشابه یک باتری یا نورون تصور کنید؛ چرا که آن‌ها برای شارژ شدن به زمان مشخصی احتیاج دارند.

برای مثال، فاصله‌ی وقوع دوباره‌ی زلزله‌هایی با بزرگی حدود ۷ ریشتر، بین ۲۰ تا ۷۰ سال ثبت شده است.

هر سه دهه یا بیشتر، زمین گروهی از این نوع زلزله‌ها را تجربه می‌کند؛ به‌طوری که در عرض ۲۰ سال شمار آن‌ها ۸ تا ۱۰ زلزله است. به‌ نظر می‌رسد عوامل به‌خصوصی باعث می‌شوند که این زمین لرزه‌ها به‌صورت هماهنگ در نقاط پراکنده‌ای در جهان به وقوع بپیوندند. البته بندیک افزود:

 قرار نیست هر ۳۲ سال دقیقا یک فاجعه را تجربه کنیم؛ چرا که اگر این‌طور بود، الگوی آن زودتر از این‌ها کشف شده بود.

بندیک در توضیحات خود گفت:

وقوع زلزله بیشتر از آنکه تصادفی باشد، بر مبنای نظریه‌ی تجدید رخ می‌دهد و این الگویی است که از لحاظ آماری وجهه‌ی قابل توجهی دارد.

این متخصص ژئوفیزیک اذعان کرد که «این یافته در حد گفتن ما می‌دانیم چه زمانی زلزله اتفاق خواهد افتاد جذابیت ندارد. به هر حال ما دانشمند هستیم نه جادوگر!» در مرحله‌ی بعد، بندیک و بیلام به‌دنبال کشف مکانیزم احتمالی در خصوص توجیه این زلزله‌ها بودند.

آن‌ها طیف گسترده‌ای از پدیده‌های جهانی را که در آن زمان اتفاق افتاده بود بررسی کردند که شامل فروپاشی سنگ‌های مذاب در جبه‌ی زمین، تغییرات جریان اقیانوس‌ها، انتقال تکانه‌ی بین هسته‌ی زمین و لیتوسفر (خارجی پوسته‌ی زمین) بود.

بهترین پارامتری که با وقوع زلزله‌ها هماهنگی داشت، تغییرات دوره‌ای در سرعت گردش زمین بود. واقعیت این است که سرعت گردش زمین هر ۳۰ سال به مقدار بسیار کوچکی کاهش پیدا می‌کند و تقریبا ۵ سال پس از آن، شماری از زلزله‌های شدید با فاصله وقوع کوتاه‌مدت روی می‌دهد.

بوریس لوین و النا ساسوروا، متخصصان ژئوفیزیک روس، پیش از بندیک به این موضوع اشاره کرده بودند. پس از آن بندیک و بیلام تلاش کردند این موضوع را یک گام به جلو پیش ببرند و به این ترتیب مکانیزمی پیدا کردند که بین گردش زمین و وقوع زلزله ارتباط برقرار می‌کرد.

هنگامی که سرعت چرخش زمین تغییر می‌کند، شکل آن هم دچار تغییراتی می‌شود. وقتی سرعت گردش زمین افزایش پیدا می‌کند، جرم آن به سمت استوا متمایل می‌شود. درست مانند رقصنده‌ای که زمان چرخش، دامنش به اطراف باز می‌شوند. در عوض هنگامی که سرعت گردش زمین کندتر می‌شود، جرم آن به دو قطب شمال و جنوب متمایل می‌شود.

این اثر تجمعی ناچیز است و تنها یک میلی‌متر تفاوت در قطر زمین ایجاد می‌کند؛ با این حال همین تغییر جزئی کافی است که بخشی از انرژی پتانسیل داخل این گسل‌ها آزاد شود و زلزله رخ دهد.

بندیک خاطرنشان کرد که در حال حاضر زمین در پایان دوره‌ی کند شدن قرار دارد و رکوردهای تاریخی احتمال می‌دهند که زلزله‌های دیگری در راه باشند. بندیک و بیلام امیدوار هستند که الگوی بررسی‌شده بتواند به دانشمندان و مقامات دولتی در خصوص این پدیده‌ی غیر قابل پیش‌بینی کمک کند.

چنانچه مدیران بحران بتوانند با اطمینان عنوان کنند که در این برهه از زمان احتمال وقوع زلزله بیشتر است، زمان بیشتری برای آمادگی در برابر این پدیده فراهم خواهد شد. با این حال هیچ کدام از این یافته‌ها به این معنا نیست که سال ۲۰۱۸ زلزله‌ی ویران‌گری در پیش خواهیم داشت. نکته‌ی دیگر اینکه مناطقی که بندیک و بیلام مورد مطالعه قرار دادند شامل ژاپن، نیوزیلند و سواحل غرب ایالات متحده بود. برای افرادی که در این مناطق زندگی می‌کنند، همیشه خطر وقوع زلزله وجود دارد و همیشه باید در حالت آماده باش قرار بگیرند.

بندیک در ادامه می‌گوید این مطالعات به بررسی احتمالات می‌پردازد و جنبه‌ی پیش‌بینی ندارد. از طرفی، کند شدن سرعت زمین به این معنا نیست که سال آینده یا سال‌های بعد زلزله‌ای به وقوع خواهد پیوست. بلکه این مسئله تنها احتمال وقوع زلزله را افزایش می‌دهد. ضمن اینکه قطعا این الگو تنها عامل مؤثر بر رفتار زمین نیست؛ چرا که اگر این‌چنین بود دانشمندان مدت‌ها پیش متوجه آن شده بودند. بدون تردید، زلزله‌های دیگری هم در این سیاره رخ داده‌اند که علتی به غیر از دلیل بیان‌شده در این مطالعه داشته‌اند.

این تحقیق، پس از اینکه در نشست ماهانه‌ی انجمن زمین‌شناسی ایالات متحده مطرح شد، توجهات زیادی را به خود جلب کرد. عده‌ای از محققان اظهار داشتند که دو موضوع کاهش سرعت گردش زمین و وقوع چندین زلزله ممکن است هم‌زمان صورت گرفته باشند؛ اما ارتباطی با هم ندارند.

ضمن این که بندیک هم اذعان کرد که در خصوص الگوی پیشنهادی، شواهد محدودی مشاهده شده است. با این حال او اطمینان دارد که چنین الگویی برقرار است. این محقق می‌گوید:

من بر این باور هستم که چنین الگویی می‌تواند الهام‌بخش افراد زیادی باشد و حتی شاید شخص دیگری موفق به توضیح بهتری برای آن شود.