Why are earthquakes so hard to predict? - Jean-Baptiste P. Koehl

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Allon Sasson

In 132 CE,

ב 132 לספירה,

Chinese polymath Zhang Heng

המלומד הסיני זהאנג הנג

presented the Han court with his latest invention.

הציג לבית האן את ההמצאה האחרונה שלו.

This large vase, he claimed,

האגרטל הגדול הזה, הוא טען,

could tell them whenever an earthquake occurred in their kingdom–

יכול לספר להם אם רעידת אדמה התרחשה בממלכה --

including the direction they should send aid.

כולל הכיוון אליו הם צריכים לשלוח עזרה.

The court was somewhat skeptical,

החצר היתה סקפטית משהו,

especially when the device triggered on a seemingly quiet afternoon.

בעיקר כשהמכשיר פעל באחר צהריים שנראה שקט.

But when messengers came for help days later,

אבל כשהשליחים הגיעו לבקש עזרה ימים מאוחר יותר,

their doubts turned to gratitude.

החששות שלהם הפכו לתודה.

Today, we no longer rely on pots to identify seismic events,

היום, אנחנו לא מסתמכים יותר על כדים כדי לזהות ארועים סייסמיים,

but earthquakes still offer a unique challenge to those trying to track them.

אבל רעידות אדמה עדיין מציעות אתגר יחודי לאלה שמנסים לעקוב אחריהן.

So why are earthquakes so hard to anticipate,

אז למה רעידות אדמה כל כך קשות לחיזוי,

and how could we get better at predicting them?

ואיך נוכל להשתפר בחיזויין?

To answer that,

כדי לענות על זה,

we need to understand some theories behind how earthquakes occur.

אנחנו צריכים להבין כמה תאוריות מאחורי איך רעידות אדמה מתרחשות.

Earth’s crust is made from several vast, jagged slabs of rock

קרום כדור הארץ עשוי מספר גושי סלע נרחבים ומשוננים

called tectonic plates,

שנקראים לוחות טקטוניים,

each riding on a hot, partially molten layer of Earth’s mantle.

כל אחד רוכב על שכבה חמה, ומותכת חלקית של מעטפת כדור הארץ.

This causes the plates to spread very slowly,

זה גורם ללוחות להתפשט באיטיות,

at anywhere from 1 to 20 centimeters per year.

במהירות של בין 1 ל 20 סנטימטר בשנה.

But these tiny movements are powerful enough

אבל התנועות הזעירות האלו חזקות מספיק

to cause deep cracks in the interacting plates.

כדי לגרום לסדקים עמוקים בלוחות הקרובים.

And in unstable zones,

ובאזורים לא יציבים,

the intensifying pressure may ultimately trigger an earthquake.

הלחץ המתגבר יכול לבסוף לגרום לרעידת אדמה.

It’s hard enough to monitor these miniscule movements,

זה קשה מספיק לנטר את התנועות הזעירות האלו,

but the factors that turn shifts into seismic events are far more varied.

אבל הגורמים שהופכים את התנועות האלו לארועים סייסמיים הרבה יותר מגוונים.

Different fault lines juxtapose different rocks–

קוי שבר שונים ניצבים זה לזה בסלעים שונים --

some of which are stronger–or weaker– under pressure.

כמה מהם חזקים או חלשים יותר תחת לחץ.

Diverse rocks also react differently to friction and high temperatures.

סלעים מגוונים מגיבים שונה גם לחיכוך וטמפרטורות גבוהות.

Some partially melt, and can release lubricating fluids

כמה נמסים חלקית, ויכולים לשחרר נוזלי סיכוך

made of superheated minerals

שעשויים ממינרלים סופר חמים

that reduce fault line friction.

שמפחיתים חיכוך בקווי שבר.

But some are left dry,

אבל כמה נשארים יבשים,

prone to dangerous build-ups of pressure.

ונוטים להצטברויות מסוכנות של לחץ.

And all these faults are subject to varying gravitational forces,

וכל השברים האלו נתונים לכוחות כבידתיים משתנים,

as well as the currents of hot rocks moving throughout Earth’s mantle.

כמו גם זרמים בסלעים החמים שנעים במעטפת כדור הארץ.

So which of these hidden variables should we be analyzing,

אז אילו מהמשתנים החבוים האלו אנחנו צריכים לנתח,

and how do they fit into our growing prediction toolkit?

ואיך הם מתאימים לסל כלי החיזוי הגדל שלנו?

Because some of these forces occur at largely constant rates,

בגלל שכמה מהכוחות האלו מתרחשים בקצבים קבועים באופן כללי,

the behavior of the plates is somewhat cyclical.

ההתנהגות של הלוחות האלו די מחזורית.

Today, many of our most reliable clues come from long-term forecasting,

היום, רבים מהרמזים הכי אמינים שלנו מגיעים מחיזוי לטווח ארוך,

related to when and where earthquakes have previously occurred.

שמקושר למתי ואיפה רעידות אדמה התרחשו בעבר.

At the scale of millennia,

בקנה מידה של אלפי שנים,

this allows us to make predictions about when highly active faults,

זה מאפשר לנו לעשות תחזיות מתי שברים אקטיביים במיוחד,

like the San Andreas,

כמו סן אנדראס,

are overdue for a massive earthquake.

מאחרים לרעידת אדמה מסיבית.

But due to the many variables involved,

אבל בשל כמות הגורמים הרבה שמעורבת,

this method can only predict very loose timeframes.

השיטה הזו יכולה לחזות רק חלונות זמן רחבים מאוד.

To predict more imminent events,

כדי לחזות ארועים יותר קרובים,

researchers have investigated the vibrations Earth elicits before a quake.

חוקרים חקרו את הרטיטות שכדור הארץ משדר לפני רעידת אדמה.

Geologists have long used seismometers

גאולוגים השתמשו בסייסמומטרים זמן רב

to track and map these tiny shifts in the earth’s crust.

כדי לעקוב ולמפות את השינויים הזעירים האלו בקרום כדור הארץ.

And today, most smartphones are also capable

והיום, רוב הטלפונים החכמים גם מסוגלים

of recording primary seismic waves.

לתעד גלים סייסמיים עיקריים.

With a network of phones around the globe,

עם רשת של טלפונים מסביב לעולם,

scientists could potentially crowdsource a rich,

מדענים יכולים פוטנציאלית להעביר למיקור המונים

detailed warning system that alerts people to incoming quakes.

התרעה עשירה ומפורטת שמודיעה לאנשים על רעידות אדמה מתקרבות.

Unfortunately, phones might not be able to provide the advance notice needed

למרבה הצער, טלפונים אולי לא יכולים לספק את ההתרעה המוקדמת הדרושה

to enact safety protocols.

להפעיל פרוטוקולי בטיחות.

But such detailed readings would still be useful

אבל כאלה קריאות מפורטות עדיין יכולות להיות יעילות

for prediction tools like NASA’s Quakesim software,

לכלי חיזוי כמו תוכנת קוויקסים של נאסא,

which can use a rigorous blend of geological data

שיכולות להשתמש בשילוב מחמיר של מידע גאולוגי

to identify regions at risk.

כדי לזהות אזורי סיכון.

However, recent studies indicate

עם זאת, מחקרים אחרונים מציעים

the most telling signs of a quake might be invisible to all these sensors.

שהאותות הכי מנבאים לרעידות אדמה אולי בלתי נראים לגלאים האלו.

In 2011,

ב 2011,

just before an earthquake struck the east coast of Japan,

ממש לפני שרעידת אדמה פגעה בחוף המזרחי ביפן,

nearby researchers recorded surprisingly high concentrations

חוקרים בסמוך תיעדו ריכוזים חריגים באופן מפתיע

of the radioactive isotope pair: radon and thoron.

של זוג איזוטופים רדיואקטיביים ראדון ותורון.

As stress builds up in the crust right before an earthquake,

כשהלחץ נבנה בקרום ממש לפני רעידת האדמה,

microfractures allow these gases to escape to the surface.

מיקרו סדקים מאפשרים לגזים האלו לברוח לפני השטח.

These scientists think that if we built a vast network of radon-thoron detectors

המדענים האלו חושבים שאם נבנה רשת נרחבת של גלאי ראדון ותורון

in earthquake-prone areas,

באזורים מועדים לרעידות אדמה,

it could become a promising warning system–

זו תוכל להפוך למערכת התרעה מבטיחה --

potentially predicting quakes a week in advance.

שתחזה פוטנציאלית רעידות שבוע מראש.

Of course,

כמובן,

none of these technologies would be as helpful

אף אחת מהטכנולוגיות האלו לא יהיו מועילות

as simply looking deep inside the earth itself.

כמו להביט פשוט עמוק לתוך כדור הארץ עצמו.

With a deeper view we might be able

עם מבט עמוק יותר אולי נהיה מסוגלים

to track and predict large-scale geological changes in real time,

לעקוב ולחזות שינויים גאולוגיים בקנה מידה גדול בזמן אמת,

possibly saving tens of thousands of lives a year.

ואולי להציל עשרות אלפי חיים בשנה.

But for now,

these technologies can help us prepare and respond quickly to areas in need–

אבל בינתיים,

הטכנולוגיות האלו יכולות לעזור לנו להתכונן ולהגיב במהירות לאזורים נזקקים --

without waiting for directions from a vase.

בלי לחכות לכיוונים מכדים.