De aardbeving van gisteren in het oosten van Victoria schudde de grond honderden kilometers rond en beschadigde gebouwen tot aan Melbourne - en verraste veel mensen.

Hoewel Australië niet te vergelijken is met seismische hotspots zoals Nieuw-Zeeland en Japan, relatief kleine aardbevingen worden verwacht, met de aardbeving-tracker van Geoscience Australia die alleen al de afgelopen week meer dan een dozijn vermeldde.

Ook al gebeuren er voortdurend aardbevingen, we kunnen nog steeds niet voorspellen wanneer de volgende zal toeslaan, of waar, of hoe groot het zal zijn. Helaas, we zullen misschien nooit in staat zijn om dat soort voorspelling te doen.

Maar we kunnen de waarschijnlijkheid van toekomstige aardbevingen inschatten - en vaak, dat is genoeg om ervoor te zorgen dat onze steden erop zijn voorbereid.

Waarom we aardbevingen niet kunnen voorspellen

Aardbevingen worden veroorzaakt door plotselinge uitglijden of scheuren in de rots onder onze voeten, aangedreven door de beweging van de enorme tektonische platen waaruit de aardkorst bestaat.

De exacte timing en locatie van een van deze slips is voor ons onmogelijk vooraf te weten. Niemand heeft ooit een betrouwbare en herhaalbare indicator gevonden dat er een aardbeving gaat plaatsvinden. We hebben een zeer gedetailleerd model nodig van al het gesteente overal in de aarde en een begrip van hoe het reageert op tektonische stress om zelfs maar een kans te maken om een ​​aardbeving te voorspellen.

Echter, stel dat we de grote krachten begrijpen die de tektonische platen aandrijven en het huidige niveau van aardbevingen, en we onderzoeken ook waar in het verleden fouten zijn ontstaan. In dat geval, we kunnen inschatten hoe waarschijnlijk het is dat er in de toekomst verschillende soorten aardbevingen zullen plaatsvinden.

Wat we kunnen voorspellen

Om de kans op toekomstige aardbevingen te berekenen, we kijken naar de seismische activiteit gemeten sinds de ontwikkeling van seismometers ongeveer 100 jaar geleden en kennis van eerdere aardbevingen uit het historische record, en combineer deze met informatie over de breuken in de aardkorst waar aardbevingen kunnen optreden.

Australië kent relatief weinig seismische activiteit, maar we weten dat er honderden kleine breuken zijn onder de Australische landmassa. Dit zijn plaatsen waar druk die wordt gecreëerd door de beweging van tektonische platen kan leiden tot breukbreuk of "slip, " die we ervaren als aardbevingen die seismische golven en grondschudden genereren.

Als we een fout ontdekken, van het bestuderen van aardbevingen of het kijken naar luchtbeelden, we sturen vaak teams van geologen om loopgraven over de breuklijn te graven om sporen van het verleden te vinden, vaak prehistorisch, aardbeving breuk. Afhankelijk van het type handtekening dat aardbevingen uit het verleden in het bodemprofiel hebben achtergelaten, we kunnen de leeftijd en omvang van breukbewegingen schatten en een geschiedenis van aardbevingsactiviteit ontwikkelen die honderden of vaak duizenden jaren in het verleden reikt.

Het identificeren van prehistorische gebeurtenissen is belangrijk omdat de tijd tussen grote aardbevingen op grote fouten langer kan zijn dan het instrumentele of zelfs historische record. Zonder kennis van prehistorische gebeurtenissen, we zouden uitsluitend moeten vertrouwen op de relatief korte geschiedenis van instrumenteel geregistreerde aardbevingen.

Dit kan ertoe leiden dat we de grote aardbevingen missen die zeer zelden voorkomen. We weten dat langere fouten, bijvoorbeeld, kan meestal grotere aardbevingen veroorzaken - dus zelfs als we geen grote aardbeving hebben gezien bij een lange fout, we weten dat het in de toekomst mogelijk zal zijn.

Door kennis van de grote aardbevingsgeschiedenis van nabijgelegen breuken te combineren, en het activiteitsniveau van willekeurige, kleinere aardbevingen die geen grote fouten kunnen verbreken, maar die vaak genoeg voorkomen om te worden geschat op basis van het instrumentele record, we kunnen een computermodel maken van de kans op aardbevingen.

Om dit model voor het voorkomen van aardbevingen nuttig te laten zijn bij het inschatten van het gevaar, we moeten ook de sterkte van de grondbeweging berekenen die door elke aardbeving wordt gegenereerd. Dit is sterk afhankelijk van de diepte, plaats, en de grootte van elke aardbeving.

De grondbeweging hangt ook af van de eigenschappen van gesteente in de aardkorst waar de seismische golven doorheen gaan, waarbij sommige rotsen meer energie absorberen dan andere. Het hangt ook af van de lokale geologie en het bodemprofiel in de buurt van de interessante plaats, met zachtere grond die leidt tot een sterkere grondbeweging.

Gevaren in kaart brengen

Bij Geoscience Australië, een aantal van deze kansen hebben we in kaart gebracht in de National Seismic Hazard Assessment. Voor overal in Australië, deze kaart toont de grondbewegingen die de komende 50 jaar mogen worden overschreden, op bepaalde waarschijnlijkheidsniveaus.

Deze grondbeweging, meestal uitgedrukt in termen van een fractie van de versnelling van de zwaartekracht aan het aardoppervlak, is wat we het seismische gevaar noemen. Het potentieel om dingen die we waarderen te beschadigen - gebouwen, bijvoorbeeld, of mensenlevens, is wat we 'risico' noemen.

Vanuit het oogpunt van "risico" het maakt ons misschien niet per se uit of het gevaar groot is op een plaats waar geen mensen zijn, bijvoorbeeld, maar we kunnen ons grote zorgen maken als het gevaar groot is in een grote stad.

De aardbeving van gisteren is hier een goed voorbeeld van:een aardbeving met een kracht van 5,9 op de schaal van Richter in het land Victoria is voor de meesten een opwindende nieuwigheid, maar dezelfde aardbeving in Melbourne zou enorme problemen veroorzaken.

Bouwcodes gebruiken dergelijke gevarenkaarten om aan te geven hoeveel schokkende gebouwen in een gebied moeten weerstaan ​​om het risico op een acceptabel niveau te houden. Ingenieurs zorgen er vervolgens voor dat hun gebouwen zo zijn gebouwd dat ze niet zullen vallen als ze het niveau van grondschudden op de gevarenkaart ervaren.

Echter, tot de aardbeving in Newcastle in 1989, niemand realiseerde zich dat de Australische bouwcode nodig was om rekening te houden met aardbevingsgevaar. Veel gebouwen die hiervoor zijn gebouwd, kunnen zelfs kwetsbaar zijn voor het niveau van grondschudden dat door de gevarenkaart wordt voorspeld.

Een aardbeving met een kracht van 5,9, als het zo ver van Melbourne plaatsvindt als de aardbeving van gisteren, mag geen significante schade veroorzaken aan gebouwen die voldoen aan de huidige bouwvoorschriften. Het feit dat het dat deed, betekent waarschijnlijk dat sommige gebouwen volgens een lagere standaard zijn gebouwd, en inderdaad kunnen we op nieuwsfoto's zien dat veel van de beschadigde gebouwen eruitzien alsof ze vóór 1989 zijn gebouwd.

Verzekeringsmaatschappijen gebruiken ook gevarenkaarten om de kans op schadelijke aardbevingen te bepalen en hun premies dienovereenkomstig vast te stellen.

Dus, terwijl we je niet kunnen vertellen waar de volgende aardbeving zal toeslaan of hoe groot het zal zijn, we kunnen de waarschijnlijkheid van grondbewegingsintensiteit op de betreffende locatie kwantificeren om er zeker van te zijn dat we er allemaal klaar voor zijn.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.