Μπορούμε να προβλέψουμε σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις;

Οι ηφαιστειακές εκρήξεις καθώς και οι σεισμοί αποτελούν χειροπιαστές αποδείξεις ότι ζούμε σε έναν πλανήτη φτιαγμένο με κινούμενες τεκτονικές πλάκες. Επειδή τα περισσότερα ρήγματα και τα ηφαίστεια βρίσκονται κατά μήκος των ορίων των τεκτονικών πλακών, είναι σχετικά εύκολο να προβλέψουμε σε ποιες περιοχές του κόσμου θα σημειωθούν αυτές. Δυστυχώς για την ανθρωπότητα που ζουν κοντά σε αυτές τις περιοχές, το να βρούμε το πότε θα σημειωθούν είναι πολύ πιο περίπλοκο.

Μακροπρόθεσμα πιθανολογιστικές προβλέψεις των σεισμών της Γης με βάση τα όσα έχουν συμβεί στο πρόσφατο παρελθόν δεν αποτελούν ιδιαίτερα μεγάλο πρόβλημα. Οι κάτοικοι που ζουν στην περιοχή του Κόλπου του Σαν Φρανσίσκο, για παράδειγμα, γνωρίζουν ότι υπάρχει 62% πιθανότητα να σημειωθεί εκεί ένας μεγάλος σεισμός στα επόμενα 30 χρόνια. Αρχίζουν επίσης να γίνονται δυνατές βραχυπρόθεσμες προειδοποιήσεις στην κλίμακα των δευτερολέπτων. Η Ιαπωνία προσφάτως εγκαινίασε ένα τέτοιο σύστημα βραχυπρόθεσμης προειδοποίησης, το οποίο έχει στόχο να δώσει στους πολίτες έστω τον χρόνο να τρέξουν να προστατευτούν ή να μπουν κάτω από ένα τραπέζι.

Ενώ αυτού του είδους μέτρα μπορούν αναμφίβολα να σώσουν ζωές, θα ήταν πιο χρήσιμο να έχουμε προειδοποιήσεις σε χρονικές κλίμακες εβδομάδων ή ημερών ώστε να εκκενώνονται οι περιοχές με περισσότερο κίνδυνο. Αν η Γη δίνει προειδοποιητικά σήματα σε τέτοιες χρονικές κλίμακες, κανείς ως τώρα δεν έχει βρει έναν τρόπο να τα διαβάσει.

Οι γενικώς αποδεκτές θεωρίες για την πρόβλεψη των σεισμών συνήθως βασίζονται σε μοντέλα των τάσεων και των παραμορφώσεων σε δεδομένα ρήγματα, σε εκτιμήσεις με βάση στην τελευταία κίνηση του ρήγματος και σε δορυφορικές μετρήσεις της κίνησης του εδάφους. Κάποιοι ερευνητές με αμφιλεγόμενη προσέγγιση πιστεύουν ότι οι ηλεκτρικές διαταραχές στο άκρο της ατμόσφαιρας της Γης - που όπως λένε κάποιοι προηγούνται αρκετών μεγάλων σεισμών - μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως μέσο πρόβλεψης.

Η ιδέα γι αυτό είναι ότι οι μεταβολές των τάσεων που μπορούν να οδηγήσουν σε έναν σεισμό θα μπορούσαν να αυξήσουν τις πιέσεις στα πετρώματα με τέτοιο τρόπο ώστε να παράγουν ηλεκτρικά ρεύματα. Αυτά μπορεί να προκαλέσουν την απελευθέρωση ραδονίου ή να μεταβάλλουν τις επιφανειακές θερμοκρασίες και τελικά να επηρεάζουν το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο της Γης, με τρόπο ο οποίος να είναι ανιχνεύσιμος από τους δορυφόρους. Έχουν, επίσης, προταθεί ως πιθανό προειδοποιητικό σήμα κάποιοι παράξενοι σχηματισμοί νεφών πάνω από ρήγματα αμέσως πριν από σεισμούς.

Ενώ οι ακριβείς προβλέψεις των σεισμών αποτελούν ακόμη ένα μακρινό ενδεχόμενο, είναι όμως δυνατή η πρόβλεψη των ηφαιστειακών εκρήξεων. Η πρόοδος που έχει σημειωθεί στην ικανότητα να αποκρυπτογραφούμε τα προειδοποιητικά σημάδια έχει οδηγήσει σε ένα αριθμό επιτυχημένων εκκενώσεων. Τρεις μήνες πριν από τη δραματική έκρηξη του Όρους Πινατούμπο στις Φιλιππίνες τον Ιούνιο του 1991, για παράδειγμα, επιστήμονες ανίχνευσαν δονήσεις στις πλαγιές του ηφαιστείου. Λίγο αργότερα αυτό άρχισε να βγάζει καπνό και σύννεφα στάχτης. Καθώς η δραστηριότητα αυξανόταν, η κυβέρνηση διέταξε την εκκένωση 60.000 ανθρώπων, σώζοντας χιλιάδες ζωές.

Ενώ δεν δίνουν όλα τα ηφαίστεια τόσο εμφανή σημάδια, ακόμη και τα μικρότερα δείγματα μπορούν σήμερα να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη των εκρήξεών τους. Ανεπαίσθητες αλλαγές στον ήχο του ωκεανού χρησιμοποιήθηκαν επιτυχώς για την πρόβλεψη της έκρηξης του Piton de la Fournaise στη Νήσο Réunion του Ινδικού Ωκεανού τον Ιούλιο του 2006 και τον Απρίλιο του 2007. Επιστήμονες που παρακολουθούσαν τα χαμηλής συχνότητας σεισμικά κύματα που προκαλεί ο ωκεανός είχαν παρατηρήσει ότι όταν επρόκειτο να γίνει μια έκρηξη, ηχητικά κύματα που περνούσαν μέσα από τους θαλάμους του μάγματος επιβραδύνονταν. Με βάση αυτή την παρατήρηση, οι τοπικοί πληθυσμοί εκκενώθηκαν αρκετές ημέρες νωρίτερα.

Επίσης, η παρακολούθηση του καιρού θα μπορεί να βοηθήσει την πρόβλεψη. Το Pavlof, ένα ενεργό ηφαίστειο στη χερσόνησο της Αλάσκας, δραστηριοποιείται περισσότερο το φθινόπωρο και τον χειμώνα. Μια εξήγηση είναι ότι οι καταιγίδες εκείνης της περιόδου προκαλούν την άνοδο της στάθμης του νερού γύρω από το ηφαίστειο, συμπιέζουν το μάγμα προς τα πάνω. Είναι πιθανόν η κλιματική αλλαγή να έχει παρόμοιες επιπτώσεις. Το λιώσιμο των πάγων και η άνοδος της στάθμης της θάλασσας θα αλλάξουν τα φορτία στα σεισμικά ρήγματα και στις πλαγιές των παράκτιων ηφαιστείων, κι αυτό μπορεί να κάνει σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις.

Το χειρότερο ακόμα είναι η προοπτική μιας νέας έκρηξης υπερηφαιστείου. Η τελευταία συνέβη, πριν από 75.000 χρόνια, βυθίζοντας τη Γη σε έναν ηφαιστειακό χειμώνα εκατοντάδων ετών και είχε εξολοθρεύσει το 60% του ανθρώπινου πληθυσμού του πλανήτη.

Οι υπερεκρήξεις των ηφαιστείων συμβαίνουν κάθε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, επομένως γνωρίζουμε ότι σύντομα θα έχουμε μια καινούργια. Παρακολουθούνται δε δύο βασικοί υποψήφιοι για τέτοιους σεισμούς - το Γέλοουστοουν στο Wyoming και το Campi Flegrei στη Νότια Ιταλία - κανείς όμως δεν γνωρίζει πότε θα εκραγούν. Ίσως αυτό να είναι καλό, αφού δεν μπορούμε να κάνουμε τίποτε για να τα εμποδίσουμε.

http://www.physics4u.gr/articles/2009/predict_earthquakes_volcanic_eruptions.html