O potresima kruži niz mitova. Evo što o njima kaže znanost

RAZORNI potresi koji su ovih dana uzdrmali Tursku ponovno su u fokus doveli razna svjedočanstva, spekulacije i mitove koji se vežu uz ove prirodne katastrofe.

Ljudi postavljaju pitanja mogu li životinje, a uz njihovu pomoć i ljudi predvidjeti potrese, događaju li se oni češće tijekom punog Mjeseca ili možda u jutarnjim satima, može li niz manjih potresa smanjiti vjerojatnost za neki veći i sl.

U ovom tekstu pokušat ćemo istražiti koliko uporišta u znanosti imaju neka od najčešćih nagađanja.

"Životinje predosjećaju potrese"

Kroz povijest su zabilježena brojna svjedočanstva koja govore da su se ribe, ptice, vodozemci, gmazovi, sisavci i kukci znali čudno ponašati danima prije potresa. Još su brojnija svjedočanstva da su se životinje uznemirile nekoliko sekundi prije katastrofe.

Neobično ponašanje životinja kratko vrijeme prije potresa nije teško objasniti. Naime, neke životinje imaju izoštrena osjetila kojima mogu primijetiti slabije seizmičke valove, poznate kao P-valovi, koji putuju brže od većih S-valova.

No, kada je riječ o predosjećanju dolaska potresa nekoliko dana ili tjedana prije nego što se dogode, stvari nisu baš tako jednostavne.

Najraniji zapis o neobičnom ponašanju životinja danima prije potresa potječe iz Grčke iz 373. godine pr.n.e. U njemu stoji da su štakori, lasice, zmije i stonoge nekoliko dana prije razornog potresa napustili svoja staništa i uputili se na sigurno.

Jedino poznato uspješno predviđanje potresa na temelju promjena u okolišu i ponašanju životinja dogodilo se u Kini, a predstavljeno je u časopisu Bulletin of the Seismological Society of America. U analizi je opisano kako su u zimi 1975. kineski dužnosnici naredili evakuaciju grada Haichenga u sjeveroistočnoj pokrajini Liaoning dan prije potresa koji je imao magnitudu 7.3. Na akciju su ih potakla izvješća o neobičnom ponašanju životinja i nekim drugim promjenama u okolišu. Tom prilikom zabilježen je čak izlazak zmija iz rupa u zemlji usred ledene zime.

Dan prije glavnog potresa 3. veljače, počeo je niz manjih, koji su postajali sve učestaliji i ujutro 4. veljače kulminirali potresom magnitude 5.1.

Najvažniji prediktor u ovom slučaju bio je slijed prethodnih potresa, uz neke druge anomalije kao što su geodetske deformacije, promjene razina podzemnih voda te promjene u boji i kemiji u okolišu.

Lokalne vlasti u suglasnosti sa Zhu Fengmingom, voditeljem seizmološke službe grada Liaoninga, zaključile su da bi sve zabilježene promjene možda mogle pokazivati da će se dogoditi velik potres. U 8 sati ujutro 4. veljače donijeli su odluku o uzbunjivanju i evakuaciji stanovništva. Istog dana u 19:36 potres magnitude 7.3 zatresao je Haicheng i cijelu pokrajinu. Poginulo je oko 2000 ljudi, uglavnom zbog problema u organizaciji uzbunjivanja i evakuacije. No naknadne analize pokazale su da je to bila relativno mala žrtva u usporedbi s procjenom prema kojoj, da se nije poduzelo ništa, poginulo bi oko 150.000 ljudi.

Već 28. srpnja sljedeće godine napučenu susjednu provinciju Hebei uzdrmao je veliki Tangshanski potres, najsmrtonosniji u zabilježenoj kineskoj povijesti.

Prema medijskim napisima i nekim studijama, nekoliko dana prije ove katastrofe također su prijavljeni čudni ekološki fenomeni, uključujući neobično ponašanje životinja i promjene u razinama vode u bunarima. Tim kineskih seizmologa poslan je u regiju, no oni nisu pronašli nikakve dokaze koji bi upućivali na dolazak potresa. Dok su se vraćali kući, zaustavili su se kako bi prenoćili u Tangshanu. No poginuli su u potresu magnitude 7.6 koji je odnio oko 300.000 života.

Nakon uspješnog predviđanja potresa u Haichengu mnogi stručnjaci ponadali su se da bi se isti model mogao primijeniti za predviđanje drugih potresa. Međutim, pokazalo se da su brojne kasnije uzbune bile lažne. Godine 1999. objavljeno je da je Kina uvela stroge propise u nastojanju da iskorijeni lažna upozorenja o potresima kako bi se spriječilo paniku i masovne evakuacije gradova izazvane lažnim prognozama velikih potresa.

Neobično ponašanje životinja zabilježeno je i u Italiji prije potresa u L'Aquili. Biolozi koji su proučavali koloniju rasplodnih žaba krastača (Bufo bufo) koje žive u talijanskom jezeru San Ruffino otkrili su da su one iznenada masovno nestale pet dana prije nego što je potres magnitude 6.3 pogodio grad. Posebno je zanimljivo da se žabe nisu vratile još nekoliko dana nakon potresa, što inače nije uobičajeno za njih.

Međutim, problem je u tome što veliki potresi u većini slučajeva ne najavljuju konzistentno svoj dolazak. Brojne studije koje su napravljene na tu temu nisu potvrdile da je na temelju ponašanja životinja moguće pouzdano predviđati potrese.

Primjerice, nekoć popularna teorija tvrdila je da postoji korelacija između učestalosti pojavljivanja oglasa o izgubljenim ljubimcima u San Jose Mercury Newsu i datuma kada su se dogodili potresi u području San Francisca. Međutim, temeljita statistička analiza ove teorije, objavljena u časopisu California Geology 1988. godine, pokazala je da takva korelacija ne postoji.

Jedno istraživanje koje su proveli kineski znanstvenici pokazalo je da pande koje su živjele u utočištu kod Lushana nisu pokazale nikakve vidljive promjene u ponašanju prije potresa magnitude 7 koji je pogodio to područje 2013.

Jedna velika pregledna studija više znanstvenih radova koji su prikupljeni do 2018., u kojima je pokriveno preko 130 vrsta životinja, nije pronašla dovoljno dokaza koji bi pokazali da životinje mogu ponuditi upozorenja na potrese satima, danima ili tjednima unaprijed.

Statističke korelacije sugeriraju da bi neka prijavljena neuobičajena ponašanja životinja mogla biti posljedice manjih potresa (prethodnih potresa) koji ponekad prethode velikom potresu.

No, budući da prethodni potresi mogu uzrokovati promjene u okolišu koje bi životinje mogle otkrivati, neki znanstvenici, uglavnom kineski i japanski, nastavljaju s istraživanjima na tu temu.

U jednom radu objavljenom 2000. godine američki geofizičar Joseph L. Kirschvink postavio je pitanje jesu li seizmički događaji kroz dugu evolucijsku povijest kod nekih životinja kojima potresi predstavljaju ključan problem za opstanak (primjerice rušenje, urušavanje i zatrpavanje jazbina i gnijezda) mogli razviti mehanizme za rano upozoravanje.

"Ako doista postoje prekursori značajnih potresa o kojima tek trebamo saznati (kao što su naginjanje tla, promjene u podzemnim vodama, varijacije u električnom ili magnetskom polju), doista je moguće da neke životinje osjećaju te signale i povezuju percepciju s nadolazećim potresom", poručio je.

Ova pretpostavka ima uporište u činjenici da postoje brojne životinje koje mogu osjetiti neke čimbenike, kao što su magnetska polja Zemlje (ptice), elektricitet (ribe), određeni mirisi (medvjedi, psi...) i sl., koje ljudi ne mogu osjetiti. Primjerice, poznato je da intenzivna naprezanja na stijenama duž rasjeda mogu danima i tjednima prije potresa stvoriti piezoelektrične efekte koji proizvode slobodne pozitivne ione.

Međutim, potrebno je još mnogo istraživanja o ovoj temi. Budući da ih je teško provoditi u prirodi, jer je teško znati kada će se i gdje potresi dogoditi te što bi trebalo promatrati kod kojih životinja, Kirschvink je predložio da se prvo uspostave osnovni obrasci ponašanja životinja prilikom različitih okolišnih podražaja koji bi se potom mogli testirati u laboratorijima.

"Potrese je moguće predviđati"

Kako smo već pisali na Indexu, neki ljudi vjeruju da bi znanstvenici trebali znati kako predviđati potrese, među ostalim, na temelju neobičnih promjena u okolišu i ponašanju životinja. No to, nažalost, nije tako, prije svega zato što znanstvenici nemaju pristup mjestima na kojima se zbivaju potresi, kilometrima pod zemljom.

>>Ne, potrese se ne može predviđati. Evo zašto

Seizmologinja Iva Dasović s PMF-a u Zagrebu kaže da je istina da su dosadašnja istraživanja pokazala da su nekim vrlo snažnim potresima prethodile neke zanimljive pojave, no ističe da ih nije sve moguće bez sumnje pripisati potresima i procesima koji su tim potresima prethodili.

"Da bismo se upustili u predviđanje ili prognozu potresa, odnosno da bismo njihovu uspješnost mogli testirati, moramo znati jasno reći kad, gdje i koliko jak potres će se dogoditi, a po mogućnosti i vjerojatnost da će se takav potres dogoditi", kaže Dasović.

"Dosad nije pronađen nijedan predznak koji bi bio konzistentan u nekom specifičnom području, a kamoli globalno. Štoviše, mnoga istraživanja pokazuju da su potresi kaotične prirode i da, kad je rasjed zreo za pucanje, vrlo male promjene u uvjetima mogu dovesti do njegovog okidanja. Također, kada krene pucanje rasjeda u žarištu potresa, raznolikost uvjeta na rasjednoj plohi, odnosno bolje rečeno zoni, odlučit će hoće li to pucanje stati ranije i bliže izvoru, pa ćemo imati slab potres, ili će se to nastaviti i dugo trajati, pa ćemo kao rezultat imati snažan potres. Prije nego što se krene u izdavanje ikakvih predviđanja ili prognoza, moramo svesti vjerojatnost lažnih uzbuna na najmanju moguću mjeru – u protivnom stvaramo paniku i gubimo povjerenje društva", upozorava Dasović.

"Pun Mjesec može pokrenuti potrese"

Jedno od pitanja koja se često postavljaju jest utječu li položaj Mjeseca, Sunca i planeta na potrese. Naime, za očekivati je da bi Mjesec i Sunce, koji utječu na plime i oseke na Zemlji, na sličan način svojom gravitacijom mogli utjecati na pomicanje tektonskih ploča. Pritom treba imati na umu da su plimne sile proporcionalne masi tijela koje ih uzrokuje te da padaju s trećom potencijom udaljenosti tijela. Plimne sile Sunca stoga imaju snagu oko 46% sila kojima utječe Mjesec.

Američka organizacija U.S. Geological Survey (USGS) na svojim stranicama piše da brojne studije koje su provedene na tu temu nisu pokazale da postoje značajne korelacije između stope pojavljivanja potresa te plima i oseka kada se koriste veliki katalozi potresa.

Ipak, nekoliko novijih studija otkrilo je određenu korelaciju. Primjerice, jedna je pokazala da su u vrijeme viših plima, tijekom punog ili mladog Mjeseca, potresi nešto vjerojatniji na plitkim rasjedima u blizini rubova kontinenata i u podvodnim subdukcijskim zonama.

Tijekom Zemljinih plima, u kojima se površina Zemljine kore diže i spušta za nekoliko centimetara, i tijekom oceanskih plima, u kojima se površina oceana diže i spušta za metar ili više, povećavaju se i smanjuju pritisci na plitke rasjede u blizini kontinentalnih rubova i u zonama subdukcije u kojima jedna tektonska ploča ponire pod drugu.

Kada se pritisak smanji, trenje među pločama slabi i one se oslobađaju, pa se povećava vjerojatnost da će kliznuti jedna uz drugu. To klizanje manifestira se kao potres. Tijekom visokih plima faktor takvog povećanja vjerojatnosti procjenjuje se na oko 3. No tu treba uzeti u obzir da je pozadinska vjerojatnost događanja potresa na određenom mjestu i u trenutku u godini vrlo niska te da se mjeri djelićima postotka, tako da povećanje ove malene vjerojatnosti za faktor 3 tijekom visokih plima i dalje rezultira vrlo malom vjerojatnošću.

Jedno opsežno istraživanje objavljeno 2018. u časopisu Seismological Research Letters pokazalo je da ne postoji značajna korelacija između velikih potresa i Mjesečevih faza.

U tom istraživanju Susan Hough iz U.S. Geological Surveyja usporedila je Mjesečeve faze s datumima 204 potresa magnitude 8 ili više koji su se dogodili od 1600-ih godina do početka studije. Ono je pokazalo da učestalost potresa nije bila povezana s položajima Mjeseca ili Sunca u odnosu na Zemlju.

"Podaci su potpuno nasumični", rekla je Hough u priopćenju za javnost.

Hough smatra da će ljudi koji znaju za mit o vezi punog Mjeseca i potresa, a osobito oni koji vjeruju u njega, bolje zapamtiti potrese koji potvrđuju taj mit, dok će one druge zaboraviti. Time će se njihova uvjerenja pojačati.

No to ipak ne znači da Mjesec i Sunce ni na koji način ne utječu na potrese.

Hough ističe da je posljednjih godina bilo nekoliko dobrih studija koje su pokazale da plimne sile malo moduliraju stope potresa.

"To ima smisla: plime stvaraju naprezanja u čvrstoj zemlji, a ne samo u oceanima. A u nekim slučajevima ta mala sila može biti 'kap koja je prelila čašu' i potaknuti rasjed da pokrene potres", objasnila je. No pritom je upozorila da je također važno razumjeti da to nema nikakvu praktičnu vrijednost za predviđanja potresa.

Štoviše, brojni znanstvenici koji su istraživali utjecaje plima i oseka na potrese ističu da će se mnogi dogoditi kada je utjecaj plime i oseke malen te da treba imati na umu da studije koje pokazuju neku korelaciju ne znače da javnost može dobiti upozorenje o točnom trenutku i mjestu na kojem će se dogoditi neki sljedeći veliki potres.

"Potresi se uglavnom događaju ujutro"

Jedan od raširenih dojmova je da se potresi često događaju ujutro. Znanstvena istraživanja pokazuju da to nije točno. Potresi se događaju podjednako učestalo u svim razdobljima dana.

Primjerice, podaci o potresima magnitude veće od 4 u Kaliforniji u posljednjih 100 godina pokazali su da je njihova vremenska razdioba prilično ujednačena (grafikon dolje).

Doduše, na grafikonu se može vidjeti da su potresi nešto učestaliji u jutarnjim satima nego u ostalim dijelovima dana, no Hough tumači da to nije nešto što bi trebalo generalizirati.

Ističe da je skup podataka premalen te da je povećanje slučajnost koja ne vrijedi kada se uzmu u obzir svi potresi u svijetu.

"Možda ćete vidjeti slučajan klaster", rekla je istaknuvši da kada se gleda šira slika, s mnogo više potresa, kao što to rade seizmolozi, ne mogu se uočiti značajni uzorci.

U prilog tome govore veliki potresi koji su se dogodili u Hrvatskoj. Primjerice, potres u Zagrebu 2020. godine magnitude 5.3 dogodio se ujutro u 6:24. No potres kod Petrinje 2020. magnitude 6.4 dogodio se poslijepodne u 12:20. Veliki potres u Zagrebu 1880. magnitude 6.3 također se dogodio ujutro u 7:33, baš kao i potres u Dubrovniku 1677., koji se dogodio u 8:45. No razoran potres koji je pogodio Rijeku 1750. dogodio se oko 9 navečer, a potres magnitude 6 koji je pogodio Ston i Slano 1996. dogodio se u 20:44.

Dojam da se potresi češće događaju ujutro najvjerojatnije je posljedica činjenice da u to vrijeme odnose veće žrtve jer su ljudi u kućama, što znači da ih bolje pamtimo, te da tijekom dana, kada se više krećemo, slabije zapažamo potrese. 

"Manji potresi smanjuju vjerojatnost većih"

Ljudi žele vjerovati da manji potresi mogu osloboditi dio nakupljene energije u rasjedima i tako smanjiti vjerojatnost nekog većeg potresa. I ovo je samo djelomično točno.

Prije svega, kada se uspoređuju potresi, treba imati na umu da su njihove magnitude izražene u logaritamskim skalama, što znači da svaki sljedeći stupanj na skali označava mnogo veću razliku u snazi i oslobođenoj energiji u odnosu na prethodni. Svaki porast u jedinici magnitude odgovara povećanju otpuštene energije za 30-ak puta, a porast magnitude od 0.2 odgovara približno udvostručenju otpuštene energije.

Drugim riječima, potrebno je oko 30 potresa magnitude 3 da se oslobođena energija izjednači s energijom oslobođenom u potresu magnitude 4. Potrebno je oko 1000 potresa magnitude 3 da se izjednači s energijom oslobođenom u potresu magnitude 5 te 729 milijardi potresa magnitude 3 da se izjednači s jednim potresom magnitude 9. Dakle, dok manji potres može privremeno ublažiti naprezanja na rasjedu, on neće spriječiti veliki potres koji se može dogoditi u nekom tektonskom području.

Naprotiv, Hough ističe da su izgledi za veliki potres najveći neposredno nakon što se dogodi neki manji.

"Oslobodili ste naprezanje, ali ste također uzdrmali koru", ističe američka znanstvenica.