Jak začíná zemětřesení? Je to starodávná otázka - a zatímco vědci vyloučili pomstychtivé bohy obviňované za posledních několik tisíciletí a shodli se na tom, že otřesy jsou spíše záležitostí tektoniky brusných talířů než Poseidonova hněvu, mnoho aspektů této seismické hádanky zůstává temné.
Jedním pokračujícím tajemstvím je fenomén předkožek, malých, někdy nepostřehnutelných otřesů, které mohou předcházet větším otřesům ve stejné oblasti o několik dní nebo týdnů. Studie zjistily, že kdekoli od 10% do 50% velkých zemětřesení následuje tyto minishocks. To vedlo mnoho vědců k tomu, aby přemýšleli, zda předkožky jsou geofyzikální fluke nebo standardní rys velkých otřesů, které moderní nástroje prostě nejsou dostatečně citlivé, aby je mohly s jistotou odhalit.
Studie publikovaná 30. července v časopise Geophysical Research Letters nabízí přesvědčivé nové důkazy pro druhou hypotézu. S využitím nejkomplexnějšího katalogu zemětřesení v jižní Kalifornii, který se kdy shromáždil, tým vědců zjistil, že zhruba 72% velkých (zemětřesení 4,0 nebo vyšších) zemětřesení v regionu v letech 2008 až 2017 následovalo zřetelné předkožky, které zasáhly měsíc před událost.
„Doufáme, že tato pozorování pomohou informovat vylepšené fyzikální modely o tom, jak zemětřesení začalo,“ řekl vedoucí studie Daniel Trugman, seismolog v Národní laboratoři Los Alamos v Novém Mexiku, pro Live Science. "S tímto zlepšeným fyzickým porozuměním budeme nakonec schopni zlepšit také předpovídání zemětřesení."
Trugman a jeho kolegové zahájili hon na předkožky sestavením katalogu asi 284 000 zemětřesení detekovaných různými monitorovacími stanicemi v jižní Kalifornii v letech 2008 až 2017. Výzkumníci pomocí techniky zvané shoda šablon (QTM) vyškolili počítač, aby rozpoznal odlišné průběh, který tyto otřesy vytvořily, a poté prohledával záznamy pro náznaky menších otřesů, které ukazovaly stejné vibrační vzorce, náznaky, které ležely skryté v konstantním, drnčivém šumu pozadí Země.
Tým objevil více než 1 milion dalších zemětřesení, z nichž mnoho mělo velikost 0,0 nebo méně (seismologové měří velikost zemětřesení v logaritmickém měřítku, takže velikost zemětřesení 0,0 by byla asi 10 000krát slabší než zemětřesení o velikosti 4,0). Celkově vědci rozšířili svůj katalog tak, aby zahrnoval 1,81 milionu zemětřesení nebo průměrně jednu zemětřesení každé 3 sekundy za posledních 10 let, řekl Trugman.
Z tohoto rozšířeného seznamu vědci vybrali 46 otřesů s magnitudou 4,0 nebo vyšší, aby mohli studovat předpovídací aktivitu. Nejprve však tým musel vypočítat průměrný počet zemětřesení poblíž každé zlomové linie v jižní Kalifornii.
"Pokud si vyberete nějaký bod v zemské kůře, zejména v blízkosti aktivní poruchové zóny, bude to mít pozadí seismicity," řekl Trugman. "Chcete-li ukázat, že existují předkožky, musíte prokázat, že existuje více zemětřesení, než byste očekávali, že povede k větší události."
Vyzbrojeni těmito seismickými průměry vědci ukázali statisticky významné zvýšení aktivity předkožky krátce před 33 ze 46 velkých otřesů. Aktivita foreshocks se odehrála kdekoli od tří do 35 dnů před zásahem do mainshocku, s průměrným nárůstem dunění kolem 16 dní před velkou událostí.
"Výsledky naznačují, že výskyt předvídavosti v přírodě je převládající, než se dříve myslelo," uvedli vědci ve své studii.
A co 28% otřesů, kterým chyběla prudká aktivita v předvídavosti? Trugman řekl, že je pravděpodobné, že mnoho z těchto otřesů vidělo předkožky, ale vědci je prostě nemohli definovat s „99% jistotou“.
"Existuje řada případů, kdy dochází ke zvýšení seismické aktivity, ale nejsme si jisti, že je to statisticky významné," řekl Trugman. Jak se seismické monitorovací zařízení zlepšuje, měla by také detekce předvídání předvídat, řekl.
Přesto Trugman dodal, že některé velké zemětřesení zřetelně postrádaly takový bodec ve foreshocks, než začalo silné burácení. A na druhé straně velká většina drobných otřesů, které on a jeho tým objevili, nepředcházela vůbec velkým zemětřesením, což znamená, že jednoduše vidět nárůst seismické aktivity podél dané zlomové linie není spolehlivým prediktorem většího zemětřesení Přijít.
"V tomto článku ukazujeme, že většině, ne-li všem mainshockům, předchází zvýšená seismická aktivita, kterou nelze vysvětlit jako jednoduchou seismicitu na pozadí," řekl Trugman. „Je to však velmi odlišné tvrzení, než že se říká, že„ nejhoršími seismicitou jsou předkožky, které signalizují, že se blíží mainshock “.“
To vše ukazuje, že procesy, které zahajují zemětřesení, jsou „velmi proměnlivé“, řekl Trugman a připomněl nám, že seismologové jsou stále dobrým způsobem, jak předvídat zemětřesení s jistotou. Možná bychom nakonec neměli Poseidona pustit z háku.
