Прогноз землетрусів: необхідні і достатні умови

Що потрібно для того, щоб передбачати землетруси, як запобігти катастрофам і чи часто прислухаються влади до думки вчених - обговорили на асамблеї Європейської сейсмологічної комісії.

33-тя Генеральна асамблея Європейської сейсмологічної комісії проходила в Москві з 19 по 24 серпня. Як повідомив голова оргкомітету асамблеї Олексій Зав'ялов, в її роботі взяли участь близько 500 осіб більше ніж з 80 країн світу, що підтверджує девіз асамблеї - «Сейсмологія без кордонів». Росія приймає учасників форуму вже в третій раз: перші два відбулися ще за часів СРСР - в 1968 і 1984 роках, в Ленінграді і Москві відповідно.

Наука і життя // Ілюстрації

<

>

Як розповів генеральний секретар Міжнародного союзу по геодезії і геофізики Алік Ісмаїл-Заде, міжнародне співробітництво в галузі наук про Землю почалося в середині XIX столітті: в 1863 році в Німеччині була утворена Міжнародна асоціація з геодезії. А в 1919 році в Брюсселі виник Міжнародний союз по геодезії і геофізики. За його словами, дуже часто під терміном «геофізика» мають на увазі фізику Землі, але насправді це більш широке поняття. Сьогодні союз, який представляє А.Ісмаіл-Заде, включає в себе 8 міжнародних асоціацій: по кріосферним наук (наук про сніг і лід); геодезії; геомагнетизму і аерономії; гідрології; океанічних досліджень; атмосферних досліджень і метеорології; сейсмології і вулканології - тобто цей союз охоплює практично весь спектр наук про Землю. На сьогоднішній день в Міжнародному союзі з геодезії і геофізики складаються 69 країн світу. В СРСР було вирішено вступити в нього в 1952 році. Було відповідну постанову ЦК КПРС про вступ нашої країни в цей союз і про участь в Міжнародному геофізичної рік (1957-1958 роки). До речі, в рамках цього року в космос був запущений перший супутник Землі.

Відповісти на питання, де, коли і чому небезпека природної катастрофи переростає безпосередньо в катастрофу - одна з основних задач для вчених сьогодні. Як відомо, в минулому році в Японії сталася аварія на АЕС «Фукусіма». Тоді все почалося з землетрусу, який супроводжувався цунамі, яке, в свою чергу, спричинило за собою повінь, і вже повінь стала причиною трагедії на атомній станції. Вивчати, чому відбуваються подібні інциденти, де і на якому етапі можна їм запобігти - ось що ставлять на перше місце фахівці Міжнародного союзу по геодезії і геофізики. Члени Міжнародного союзу по геодезії і геофізики співпрацюють з міжнародними і міжурядовими організаціями, такими, як Всесвітня метеорологічна організація, Міжнародна організація цивільної авіації та іншими.

Генеральний секретар Міжнародної асоціації сейсмології і фізики надр Землі Пітер суходольцев розповів про те, що за останні 40 років загальна сейсмічна активність Землі зберігається на постійному рівні. За його словами, вчені можуть судити про це за статистикою, накопиченої лише за останні 50 років, і за цей час кількість дрібних землетрусів має тенденцію до зниження. Що стосується великих землетрусів магнітудою понад 9,5 балів, то за минулі 50 років їх було всього два - Чилійський і Аляскинское.

Разом з тим, А.Ісмаіл-Заде вважає, що безпосередньо вплинути на клімат землетрусу не можуть. Однак, наприклад, якби на АЕС «Фукусіма» повінь призвела б не до аварії, а до вибуху, можливо, припускає сейсмолог, це могло б викликати якщо і не зміна клімату, то потенційні зміни в атмосферних шарах, що також досить серйозно.

А ось вулкани можуть впливати на клімат нашої планети. Так, за даними вулканологів, в історії Землі вже були випадки, коли вулкани знизили температуру на планеті на 23 градуса Цельсія. Правда, було це дуже давно - кілька мільйонів років тому.

Також сейсмологи зізналися - і це стало одкровенням - що вони не в силах ... передбачати землетруси. «Чи можемо ми пророкувати маленькі чи великі землетруси в майбутньому?» - задається питанням П. суходольцев і сам же відповідає: «Ні». Коректніше говорити, що є спроби зробити прогнози. Передбачення землетрусів можна порівняти з прогнозом погоди. Так, метеорологи збирають дані про циркуляції повітря не тільки з поверхні планети, а й за допомогою аеростатів та іншого обладнання. І все одно при цьому в прогнозах бувають неточності. У сейсмологів таких можливостей немає. Тому в найближчі кілька років він можливості прориву в сфері передбачення землетрусів не бачить.

Часто прогнози землетрусів базуються на вивченні передвісників цих природних явищ. Але жоден з них не дає гарантії, що землетрус насправді станеться. Іноді землетрус відбувається при відсутності передвісника, іншим разом при його наявності землетрусу немає. На доказ своєї точки зору він навів приклад так званого Паркфілдского експерименту. Паркфілд - населений пункт в американській Каліфорнії, поблизу якого проходить відомий розлом Сан-Андреас - свого роду природна лабораторія, де спостерігається рух тектонічних плит. Там проводяться дуже цікаві польові експерименти. В кінці 70-х років вчені Американської геологічної служби, проаналізувавши ретроспективу сильних землетрусів, встановили, що землетруси в районі Паркфілда відбуваються, немов за розкладом - приблизно раз в 10 років. Це дозволило їм припустити, що наступне сильний землетрус станеться тут у другій половині 80-х років.

На цьому «п'ятачку», порівняно невеликому - 50 на 50 кілометрів - розгорнули потужну мережу спостереження за різними провісниками і стали чекати. І дійсно, сильний землетрус стався в Каліфорнії в 1989 році, тільки не в Південній, як очікувалося, а в Північній.

Однак це не означає, що вчені погано працюють, просто у них немає моделі, яка б демонструвала, як відбувається накопичення напруги в області майбутнього вогнища землетрусу. На жаль, сейсмологи не знають конкретних властивостей земної кори - міцності порід, її складових і межі цієї міцності, при перевищенні якого трапиться землетрус. «Ми не можемо проникнути вглиб Землі, всі дані виходять опосередковано, в тому числі за допомогою сейсмологічних методів, - каже А. Зав'ялов. - Але навіть якщо ми в одному місці будемо добре вивчимо ці властивості, то в іншому ці властивості будуть трохи іншими. І припущення про те, як будуть розвиватися події, для іншого місця також будуть трохи іншими. У цьому вся складність - земна кора дуже різноманітна ».

«Так, ми не можемо передбачити час, місце, магнітуду і точну вірогідність землетрусу, - погоджується А. Ісмаїл-Заде. - Але чи можемо, якщо ймовірність висока, передати попередження в регіональне установа з надзвичайних ситуацій. Таким чином, ми в змозі надати допомогу владі в запобіганні наслідків стихії ».

Обговорювали сейсмологи і часто задається журналістами питання про те, чи існує ймовірність землетрусу в Москві. За словами директора Геофізичної служби РАН Олексія Маловичко, на території московського регіону природних землетрусів бути не може, проте до столиці можуть «добігти» хвилі від землетрусів в інших країнах. І такі випадки бували: наприклад, в 1977 році в Румунії стався землетрус магнітудою понад 7 балів, і його хвилі «докотилися» до Москви.

А. Зав'ялов впевнений, що в Москві немає геофізичних умов для «підкачки енергії», необхідної для землетрусу. За його словами, в пресі іноді з'являються повідомлення про те, що «Москва провалиться крізь землю», однак «до них потрібно ставитися з граничною настороженістю».

Своїм російським колегам вторить і П. суходольцев: «можливо, сейсмічне напругу в московському регіоні і буде накопичуватися, але його« виплеску »варто чекати нескоро, через 1,5-2 мільйони років, не раніше».

А. Ісмаїл-Заде не поділяє впевненості в сейсмічної безпеки російської столиці. «Так як всі ми люди, а не боги, - говорить Ісмаїл-Заде, - то не можемо точно сказати, чи буде землетрус в Москві чи ні. Наприклад в США є велика територія, яка раніше вважалася асейсмічнимі - Нью-Мадрид. У 1811 і 1812 роках тут сталися сильні землетруси. До останнього часу вчені вважали, що їх магнітуда склала 8 балів. Однак сьогодні думають, що вона не перевищила 6-7 балів. Але не це головне, а те, що Нью-Мадрид "сидить" на стародавньому розломі земної кори. І Москва, між іншим, теж «сидить» на дуже древньому розломі ».

«У будь-якому випадку вчені намагаються не розголошувати свої передбачення про можливі землетруси широкої громадськості, - додає П.Суходольц. - Тому що, якщо оголосити про це журналістам, в суспільстві почнеться паніка, яка завдасть ще більшої шкоди, ніж саме землетрус ».

Разом з тим вчені поскаржилися, що в реальних серйозних ситуаціях до порад наукової спільноти влади, на жаль, прислухаються рідко. Втім, іноді такі все ж таке трапляється.

Наприклад, А. Ісмаїл-Заде розповів про заходи, вжиті після сильного землетрусу і цунамі, що розігралися в Індійському океані в грудні 2004 року. Відразу після цієї події Міжнародний науковий союз з геофізичного ризику і сталого розвитку працював день і ніч протягом 10 днів, підготувавши резолюцію, де зосередився на трьох основних аспектах:
1) наука (вчені знали, що в цих районах можливі сильні землетруси і цунамі, але, на жаль, тоді не проявили достатньо ініціативи, щоб довести ці відомості до регіональних політичних лідерів, які могли б прийняти відповідні заходи);
2) необхідність створення в Індійському океані служби оповіщення, яка на той момент існувала протягом багатьох років в Тихоокеанському регіоні;
3) необхідність проведення подальших досліджень із залученням не тільки натуралістів, а й соціологів, економістів, психологів, політиків.
І ось, після двох років, співробітниця, яка очолювала групу з вивчення цунамі в Національному агентстві океанографії США, заявила, що представила дану резолюцію своєму уряду, яке після цього виділив 35 млн. Доларів на зміцнення системи захисту від цунамі. За словами А. Ісмаїл-Заде, це було дивно, тому як уряд такої країни, як США, могло сказати: «Ми самі знаємо, що робити», але, тим не менш, прислухалося до наукової спільноти, - і це було велике досягнення .

Також не залишилася без уваги резолюцію, що стосується вулканічної пилу і маршрутів для авіаційних польотів. Уже через тиждень після її прийняття Конгрес США згадав її, зазначивши, що наукова громадськість стурбована цією проблемою, і що найкращим виходом буде створення комісії, яка змогла б зайнятися її рішенням. Незабаром після цього А. Ісмаїл-Заде одержав листа від генерального секретаря Всесвітньої метеорологічної організації з пропозицією про створення спільної комісії. Вона була створена за останні півроку, в ній бере участь стало і Міжнародне агентство з цивільної авіації.

Ще один приклад того, що влада бере до уваги рекомендації вчених, привів А. Зав'ялов. Так, директор Інституту вулканології і сейсмології в Петропавловську-Камчатському Сергій Федотов, який очолював цю організацію протягом 30 років, весь цей час невпинно інформував академію наук і уряд, що Камчатка - сейсмічно небезпечний регіон, і Петропавловськ-Камчатський може серйозно постраждати в результаті землетрусів. Справа в тому, що місто будувалось у 20-30-ті роки XX століття, з тих пір пройшло багато років, і будівлі, регулярно піддавалися впливу землетрусів різної потужності, сьогодні вимагають зміцнення. Тим часом, ймовірність сейсмічної активності в районі Авачинська затоки, де розташований Петропавловськ-Камчатський, з кожним роком зростає (останній сильний землетрус з магнітудою понад 7 балів стався тут в 1971 році). Академік С. Федотов - автор концепції сейсмічного циклу і довгострокового прогнозу землетрусів на Камчатці. Завдяки його наполегливим зверненням в РАН і в уряд 3-4 роки тому влада видала постанову про виділення грошей на реалізацію програми сейсмоукрепленія житлового фонду Петропавловська-Камчатського. Зараз ця програма втілюється в життя: старі будівлі зміцнюються, а нові будуються з урахуванням можливих майбутніх землетрусів.

Знайшовся приклад того, як наука вплинула на життя, і у А. Маловичко. Три роки тому, коли обговорювався проект нового нафтогазопроводу, нафтові компанії пропонували провести його поблизу Байкалу. Але вчені були різко проти цього, запропонувавши Володимиру Путіну, на той момент Голові уряду РФ, і керівництву нафтогазових компаній альтернативний маршрут трубопроводу. Так вченим вдалося зберегти легендарне озеро від можливих забруднень.

Геофізична служба РАН, очолювана А. Маловичко, здійснює сейсмологічний моніторинг на території Росії, а це дуже важливо, адже на 20% площі країни, де проживає 25 млн. Чоловік, існує небезпека землетрусів магнітудою понад 8 балів. Крім того, Геофізична служба здійснює моніторинг цунамігенних явищ, а також спільно з Міністерством оборони РФ виробляє контроль над ядерними вибухами. У цій організації працюють геологи, геофізики, фахівці з інформаційних технологій. Головний офіс розташований в Обнінську Калузької області - першому вітчизняному наукомісті. Геофізична служба РАН активно обмінюється інформацією з колегами з інших країн. Завдяки цьому протягом 15-20 хвилин можна визначити параметри землетрусів у всіх куточках земної кулі.

Яке сучасний стан російських сейсмостанцій? У 1990 році в СРСР було 500 подібних об'єктів. З розпадом Радянського Союзу в Росії їх залишилося всього 240 (260 відійшли до колишніх союзних республік). За 5 років, з 1990 по 1995 роки, їх число і зовсім скоротилося до 175: було дуже важкий час, коли була відсутня фінансова підтримка досліджень з боку держави, оператори по півроку не отримували зарплату, в результаті багато сейсмостанції, особливо в Далекосхідному регіоні, виявилися закритими. Однак в 1994 році, щоб виправити ситуацію, що склалася, була створена Геофізична служба РАН - все експедиції і парки, які займалися сейсмічними спостереженнями, були зібрані в одну структуру. Керівництво РАН і особисто віце-президент академії Микола Лаверов виконали в цьому напрямку велику роботу. Завдяки цим зусиллям сьогодні в Росії діє 310 сейсмостанцій. Причому вони стали іншими. Раніше це були аналогові станції - спостереження фіксувалися самописцем на фотопапері, потім оператор знімав її з барабана, виявляв, чекав 15 хвилин, поки вона підсохне, потім проводив обробку інформації і доповідав про це в «центр» по телефону. Тепер все сейсмстанціі - цифрові. Кожна оснащена комп'ютерами, які по телефонних лініях, інтернету або супутниковим каналам передають відомості в опрацьовують інформацію центри. Їх на території Росії близько п'ятнадцяти, і їх оператори мають справу не з однією сейсмостанцією, а з кількома десятками об'єктів.

Сейсмостанції розподілені по території Росії відповідно до карти сейсмічної небезпеки. У нашій країні три сейсмонебезпечних району: Далекий Схід (включаючи Камчатку, Сахалін і Курили), південь Сибіру і Кавказ. Тому багато хто з них розташовані саме в цих регіонах.

Наступна, 34-а Генеральна асамблея Європейської сейсмологічної комісії пройде в серпні 2014 року в Стамбулі.