We zullen misschien nooit in staat zijn om aardbevingen volledig te voorspellen, zoals die in 2016 in Midden-Italië, maar we kunnen beter inschatten hoe ze zullen uitpakken door gegevens uit verschillende wetenschappelijke gebieden samen te voegen in een nieuw Europees observatorium, zeggen wetenschappers.

In 2016 en begin 2017, een reeks grote aardbevingen schudde centraal Italië. In het heuvelstadje Amatrice, een aardbeving met een kracht van 6,2 op de schaal van Richter verwoestte de stad en eiste het leven van bijna 300 mensen, met nog honderden gewonden.

Richard Walters, een assistent-professor bij de afdeling Aardwetenschappen aan de Universiteit van Durham, VK, heeft verschillende datasets bestudeerd om te begrijpen hoe deze aardbevingen zijn verlopen. Hij en zijn collega's ontdekten dat een netwerk van ondergrondse breuken betekende dat er een reeks seismische gebeurtenissen was in plaats van één grote aardbeving - een bevinding die wetenschappers zou kunnen helpen voorspellen hoe toekomstige seismische gebeurtenissen zich ontvouwen.

"We hebben dit alleen kunnen bereiken door een grote verscheidenheid aan datasets te analyseren, " zei Dr. Walters. Deze omvatten catalogi van duizenden kleine naschokken, kaarten van aardbevingsbreuken gemeten door geologen die over Italiaanse hellingen klauteren, GPS-gebaseerde grondbewegingsmetingen, gegevens verzameld door een satelliet honderden kilometers hoog, en seismologische gegevens van een wereldwijd netwerk van instrumenten.

"Veel van deze datasets of verwerkte producten werden genereus gratis gedeeld door andere wetenschappers, en waren fundamenteel voor onze resultaten, "zei hij. "Dit is hoe we grote vorderingen maken."

Momenteel, dit type onderzoek kan steunen op een sterk netwerk van contacten en kan degenen zonder hen benadelen. Dat is waar een nieuw initiatief genaamd het European Plate Observing System (EPOS), start in 2020, komt binnen.

Het doel is om een ​​online tool te creëren die dataproducten en kennis samenbrengt in een centraal knooppunt voor alle solide aardwetenschappelijke disciplines.

"Het idee is dat een wetenschapper naar het EPOS-portaal kan gaan, waar ze een opslagplaats kunnen vinden met alle aardbevingsbreukmodellen, historische aardbevingsgegevens en spanningskaarten, en deze gegevens gebruiken om een ​​interpretatief model te maken, " zei professor Massimo Cocco, de projectcoördinator.

"Een wetenschapper die een aardbeving bestudeert, een vulkaan, een tsunami, enzovoort, moet toegang hebben tot zeer verschillende gegevens die door verschillende gemeenschappen worden gegenereerd."

Mozaïek

Momenteel, bevindingen over solide aardwetenschappen op Europese schaal zijn verspreid over een mozaïek van honderden onderzoeksorganisaties. De uitdaging is om een ​​verscheidenheid aan toegankelijke informatie uit veel verschillende wetenschappelijke gebieden op te nemen, met een combinatie van realtime, historische en interpretatieve gegevens.

EPOS zal gegevens uit 10 gebieden van de aardwetenschappen integreren, inclusief seismologie, geodesie, geologische gegevens, vulkaan observaties, satellietgegevensproducten en antropogene – of door de mens beïnvloede – gevaren.

Het zal helpen voort te bouwen op het type gegevensintegratie dat plaatsvond na de aardbeving in Amatrice, waarbij de leidende organisatie achter EPOS – het Italiaanse Nationale Instituut voor Geofysica en Vulkanologie (INGV) – betrokken was bij de coördinatie en bevordering van het delen van gegevens.

Dit omvatte realtime gegevens van tijdelijke sensorimplementaties, evenals seismische gevarenkaarten, satellietgegevensproducten en geofysische gegevens - wat binnen 48 uur leidt tot een eerste model van de oorzakelijke bron van de aardbeving om noodplanning te vergemakkelijken.

Tot dusver, er is een prototype van het portaal ontwikkeld en het zal het komende jaar door gebruikers worden getest om er zeker van te zijn dat het aan de behoeften voldoet.

Dr. Walters zei dat EPOS precies op tijd is. "Projecten zoals EPOS zijn op dit moment bijzonder actueel en waardevol, aangezien veel van de subdisciplines waaruit solide aardse geowetenschap bestaat, het tijdperk van big data ingaan, " hij zei.

Eyjafjallajökull

De uitbarsting van de IJslandse vulkaan Eyjafjallajökull in 2010 benadrukt een ander probleem dat EPOS hoopt te verbeteren:de uitdaging van grensoverschrijdende coördinatie. Hoewel deze gebeurtenis geen mensenlevens heeft gekost, het had een veel grotere impact in Europa, waardoor vluchten in de hele regio aan de grond worden gehouden en luchtvaartmaatschappijen naar schatting 1,3 miljard euro kosten.

In dergelijke gevallen, zei prof. Coco, het helpt om factoren te kennen zoals de samenstelling van de as, iets dat van invloed is op hoe een pluim reist, maar niet noodzakelijkerwijs is opgenomen in de modellen van meteorologen. Die kennis kan worden verkregen door toegang tot vulkanologische gegevens, en ook gebruikt door luchtvaartautoriteiten en luchtvaartmaatschappijen, mogelijk om systemen te ontwerpen om motoren te beschermen.

Prof. Cocco zei dat het idee is dat EPOS ook door mensen buiten de onderzoeksgemeenschap kan worden gebruikt om 'de samenleving weerbaarder te maken tegen georisico's'. risico's evalueren bij het bouwen van een kerncentrale, bijvoorbeeld.

In aanvulling, het doel is om het voor studenten of jonge wetenschappers gemakkelijker te maken om gegevens te interpreteren door middel van tools, software, tutorials en ontdekkingsdiensten, in plaats van toegang te hebben tot alleen onbewerkte gegevens. "Anders, u biedt alleen bruikbaarheid aan bekwame wetenschappers, " zei Prof. Cocco. "Dit, naar mij, is de enige manier om open wetenschap te bereiken."

Momenteel, de EPOS-gemeenschap bestaat uit ongeveer 50 partners in 25 Europese landen, met honderden onderzoeksinfrastructuren, instituten en organisaties die gegevens verstrekken. De organisatie heeft, In de tussentijd, een definitieve aanvraag heeft ingediend om een ​​juridische entiteit te worden die bekend staat als een European Research Infrastructure Consortium (ERIC), met een besluit tot oprichting van het ERIC dat binnen de komende twee maanden wordt verwacht. Deze officiële status zal de integratie met andere nationale en Europese organisaties bevorderen, en voordelen hebben bij de toewijzing van financiering, zei prof. Coco.

Professor Giulio di Toro, een structurele geoloog aan de Universiteit van Padova in Italië, zei dat het geweldig is om dit soort hub te hebben om informatie samen te brengen en de toegang te verbeteren, maar ook belangrijk om ervoor te zorgen dat dit niet leidt tot een toename van de bureaucratie. Als instellingen tegen financieringsproblemen aanlopen, het kan ook een uitdaging vormen voor hun vermogen om gegevens te delen, hij voegde eraan toe:"Als je een aantal jaren geen subsidies krijgt, u zult geen gegevens produceren om te delen."

In de tussentijd, Dr. Walters ziet een positieve geest weerspiegeld in dit soort initiatieven. "Terwijl in het huidige klimaat van Europa politici misschien grenzen opleggen, " hij zei, 'wetenschappers in diezelfde landen doen nog harder hun best om nationale barrières te slechten, en samenwerken om iets beters voor iedereen op te bouwen."