Tot nu toe, er was geen manier om te voorspellen of een krachtige aardbeving waarschijnlijk zou worden gevolgd door een van nog grotere omvang. Maar de resultaten van een onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Natuur door Laura Gulia en Stefan Wiemer van de Zwitserse Seismologische Dienst (SED) aan de ETH Zürich wekken de hoop dat we dat binnenkort kunnen doen, live.

Een dergelijke wetenschappelijke ontdekking zou verstrekkende gevolgen hebben voor de civiele bescherming, het mogelijk maken van betrouwbaardere beslissingen over het evacueren van mensen, reddingswerkers in staat stellen hun inspanningen dienovereenkomstig te richten, en het mogelijk maken van de implementatie van maatregelen om kritieke infrastructuur te beveiligen, zoals elektriciteitscentrales.

Terwijl de meeste grote aardbevingen niet worden voorafgegaan door voorschokken, ze worden altijd gevolgd door duizenden naschokken, waarvan de frequentie en grootte in de loop van de tijd vervagen. Echter, in sommige gevallen, een grote aardbeving wordt gevolgd door een nog krachtigere. Dit was wat er gebeurde in de reeks aardbevingen die Midden-Italië troffen in 2016 of Ridgecrest, Californië (VS) in juli 2019.

Op basis van recente seismische gegevens, de auteurs van de studie hebben een methode bedacht die kan worden gebruikt om te bepalen of een reeks aardbevingen eindigt of zal worden gevolgd door een nog krachtigere aardbeving. De relevante parameter die ze onderzochten was de zogenaamde b-waarde, die de relatie tussen de omvang en het aantal aardbevingen kenmerkt. Uit laboratoriummetingen blijkt dat deze waarde indirect de spanningstoestand in de aardkorst aangeeft. In seismisch actieve gebieden, de b-waarde ligt meestal dicht bij één, wat betekent dat er ongeveer 10 keer zoveel aardbevingen op de schaal van Richter zijn dan aardbevingen met een kracht van vier of hoger.

Een stoplichtsysteem

De onderzoekers hebben nu aangetoond dat de b-waarde systematisch verandert in de loop van een aardbevingsreeks. Om dit te bewijzen, ze onderzochten gegevens van 58 sequenties en kwamen met een stoplichtsysteem dat aangaf wat er zou gebeuren. Wanneer de b-waarde met 10 procent of meer daalt, het stoplicht springt op rood, wat wijst op een acuut gevaar van een nog krachtigere aardbeving. In de meeste gevallen, Hoewel, de b-waarde stijgt met 10 procent of meer en het stoplicht springt op groen, alles duidelijk maken door een typische reeks te voorspellen die geleidelijk zal vervagen. Dit gebeurde in 80 procent van de sequenties die werden vastgelegd in datasets die door de onderzoekers werden onderzocht. Het stoplicht is oranje als de b-waarde met minder dan 10 procent stijgt of daalt, wat betekent dat het onduidelijk is wat er daarna gaat gebeuren.

Het door de onderzoekers bedachte stoplichtsysteem bleek in 95 procent van de door hen onderzochte gevallen te kloppen. De waargenomen verandering in de b-waarde onthulde hoe een sequentie zich zou ontwikkelen, wat aangeeft of er al dan niet een nog krachtigere aardbeving zou volgen. Dat gezegd hebbende, hun bevindingen zullen moeten worden geverifieerd door andere datasets te onderzoeken voordat een dergelijk systeem daadwerkelijk kan worden gebruikt voor civiele bescherming. De succesvolle implementatie van het systeem zou ook een dicht seismisch netwerk en bijbehorende gegevensverwerkingscapaciteit vereisen. Lang niet alle regio's die baat kunnen hebben bij een dergelijk verkeerslichtsysteem beschikken momenteel over dergelijke middelen.