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

Translator: Quyen Tr Reviewer: Emily Nguyen

In 132 CE,

Năm 132, nhà bác học người Trung Quốc Trương Hành

Chinese polymath Zhang Heng

presented the Han court with his latest invention.

trình lên triều đình Hán phát minh mới nhất của mình.

This large vase, he claimed,

Chiếc bình lớn này, theo lời ông,

could tell them whenever an earthquake occurred in their kingdom–

có thể dự báo khi nào động đất xảy ra trong vương quốc

including the direction they should send aid.

bao gồm của phương hướng nơi triều đình nên gửi viện trợ.

The court was somewhat skeptical,

Triều đình, ban đầu, có chút nghi hoặc,

especially when the device triggered on a seemingly quiet afternoon.

nhất là khi thiết bị báo hiệu vào một buổi chiều tĩnh lặng.

Cho đến khi có hỏa tốc xin cứu viện vài ngày sau đó,

But when messengers came for help days later,

những ngờ vực đã biến thành lòng tin phục.

their doubts turned to gratitude.

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

Ngày nay, ta không còn dựa vào những chiếc bình

để xác định các sự kiện địa chấn,

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

nhưng đó vẫn là thách thức lớn cho các nhà địa chấn học.

So why are earthquakes so hard to anticipate,

Vì sao động đất khó dự đoán đến vậy và làm cách nào để dự báo chính xác hơn?

and how could we get better at predicting them?

Để trả lời câu hỏi đó,

To answer that,

we need to understand some theories behind how earthquakes occur.

ta cần hiểu một số lý thuyết đằng sau việc xảy ra động đất.

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

Lớp vỏ Trái đất được tạo nên từ những phiến đá khổng lồ gồ ghề,

called tectonic plates,

gọi là mảng kiến tạo,

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

mỗi mảng trượt trên lớp manti nóng chảy.

This causes the plates to spread very slowly,

Điều này làm cho mảng kiến tạo dịch chuyển rất chậm,

at anywhere from 1 to 20 centimeters per year.

từ 1 đến 20 cm mỗi năm.

But these tiny movements are powerful enough

Nhưng những chuyển động nhỏ này

tác động mạnh đến nỗi tạo ra các vết nứt sâu khi va chạm.

to cause deep cracks in the interacting plates.

And in unstable zones,

Và trong vùng không ổn định,

the intensifying pressure may ultimately trigger an earthquake.

sự tăng áp lực là tác nhân gây ra động đất.

It’s hard enough to monitor these miniscule movements,

Việc dự đoán những chuyển động nhỏ ấy đã khó,

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

các tác nhân biến chúng thành động đất còn đa dạng hơn nữa.

Different fault lines juxtapose different rocks–

Các đứt gãy khác nhau tạo ra những loại nếp gấp khác nhau,

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

một số loại đá dưới tác dụng của áp lực sẽ cứng hơn hay mềm hơn.

Diverse rocks also react differently to friction and high temperatures.

Các loại đá khác nhau sẽ có phản ứng khác nhau

với ma sát và nhiệt độ cao.

Some partially melt, and can release lubricating fluids

Một số sẽ tan chảy một phần thành chất lỏng

made of superheated minerals

chứa các chất khoáng cực nóng

that reduce fault line friction.

làm giảm ma sát ở vị trí đứt gãy.

But some are left dry,

Một số lại khô cứng,

prone to dangerous build-ups of pressure.

dễ hình thành thêm sức ép nguy hiểm.

And all these faults are subject to varying gravitational forces,

Các đứt gãy cũng chịu ảnh hưởng của trọng lực,

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

cũng như dòng chảy của đá nóng trong lòng tầng manti.

So which of these hidden variables should we be analyzing,

Vậy trong những nhân tố ẩn ấy, ta nên phân tích gì,

and how do they fit into our growing prediction toolkit?

và chúng có ý nghĩa thế nào trong việc tạo ra thiết bị dự đoán động đất?

Because some of these forces occur at largely constant rates,

Do các lực này xảy ra với tần suất không đổi,

the behavior of the plates is somewhat cyclical.

hoạt động của các mảng kiến tạo thường theo chu kì.

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

Hiện nay, đa số những dự đoán đáng tin vẫn dựa vào số liệu dự đoán lâu dài,

related to when and where earthquakes have previously occurred.

gắn với thời gian và địa điểm của những trận động đất trước.

At the scale of millennia,

Ở quy mô thiên niên kỷ,

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

điều này giúp ta dự đoán khi nào những đứt gãy hoạt động tích cực

like the San Andreas,

như San Andreas

are overdue for a massive earthquake.

sẽ không còn có thể gây ra những trận động đất lớn.

But due to the many variables involved,

Nhưng do có nhiều biến số liên quan,

this method can only predict very loose timeframes.

phương pháp này không thể dự đoán thời gian chính xác.

To predict more imminent events,

Để dự đoán các trận động đất sắp xảy ra,

researchers have investigated the vibrations Earth elicits before a quake.

các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các rung động của Trái đất trước động đất.

Geologists have long used seismometers

Các nhà địa chất học, từ lâu, đã dùng địa chấn kế

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

để theo dõi và ghi lại những thay đổi nhỏ của lớp vỏ Trái đất.

And today, most smartphones are also capable

Và hiện nay, hầu hết mọi chiếc smartphone

đều có khả năng ghi nhận sóng địa chất sơ cấp.

of recording primary seismic waves.

With a network of phones around the globe,

Với mạng lưới điện thoại toàn cầu,

scientists could potentially crowdsource a rich,

các nhà khoa học có thể kêu gọi cộng đồng

detailed warning system that alerts people to incoming quakes.

để tạo ra mạng lưới cảnh báo động đất.

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

Tiếc là điện thoại vẫn chưa thể đưa ra các dự báo sớm

đủ để khởi động các giao thức an toàn.

to enact safety protocols.

But such detailed readings would still be useful

Nhưng những số liệu chi tiết như vậy trở nên hữu dụng

for prediction tools like NASA’s Quakesim software,

cho phần mềm dự báo động đất Quakesim của NASA.

which can use a rigorous blend of geological data

Thiết bị này có thể dùng những dữ liệu địa chất chuẩn xác

to identify regions at risk.

để nhận biết khu vực có nguy cơ xảy ra động đất.

However, recent studies indicate

Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cho thấy

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

cảm biến có thể không phát hiện được những dấu hiệu báo hiệu động đất.

In 2011,

Vào năm 2011,

just before an earthquake struck the east coast of Japan,

ngay trước khi động đất xảy ra tại bờ đông Nhật Bản,

các nhà nghiên cứu gần đó đã ghi nhận được

nearby researchers recorded surprisingly high concentrations

nồng độ của cặp đồng vị phóng xạ: radon và thoron cao đến kinh ngạc.

of the radioactive isotope pair: radon and thoron.

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

Trước động đất, ứng suất hình thành trong lớp vỏ Trái Đất,

microfractures allow these gases to escape to the surface.

những lỗ nhỏ cho phép hai loại khí này thoát ra khỏi bề mặt.

Những nhà khoa học cho rằng

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

việc xây dựng mạng lưới rộng, máy dò radon-thoron

in earthquake-prone areas,

ở những vùng dễ bị động đất,

it could become a promising warning system–

có thể là một hệ thống cảnh báo động đất triển vọng,

potentially predicting quakes a week in advance.

có thể dự đoán động đất trước một tuần.

Of course,

Tất nhiên, không một công nghệ nào có thể sánh được

none of these technologies would be as helpful

as simply looking deep inside the earth itself.

việc nhìn sâu vào bên trong lòng đất,

With a deeper view we might be able

cho phép ta theo dõi và dự đoán chuẩn xác thời gian xảy ra thay đổi địa chất lớn,

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

possibly saving tens of thousands of lives a year.

và cứu sống hàng vạn người mỗi năm.

Tuy nhiên, đến nay,

But for now,

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

những công nghệ hiện có cũng giúp ta chuẩn bị và ứng cứu nhanh

without waiting for directions from a vase.

mà không cần chờ đợi chỉ dẫn từ chiếc bình nào nữa.