Członkowie ekipy stojącej za tymi rewelacjami opracowali nową metodę analizowania katalogów trzęsień ziemi. Zamiast poszukiwać wcześniej zdefiniowanych sygnałów ostrzegawczych, naukowcy zastosowali nienadzorowane uczenie maszynowe. Oznacza to, że algorytm samodzielnie wyszukiwał zależności i struktury w ogromnych zbiorach danych, bez wcześniejszych założeń dotyczących tego, jak powinny wyglądać potencjalne sygnały poprzedzające katastrofalne zdarzenia.
Czytaj też: Pod Antarktydą coś się rusza i hałasuje. Lodowy kontynent kryje zjawiska, o jakich geolodzy nawet nie śnili
Jednocześnie autorzy odeszli od analizowania pojedynczych trzęsień ziemi na rzecz obserwacji całych rodzin sejsmicznych, czyli grup wstrząsów powiązanych ze sobą pod względem czasu wystąpienia, lokalizacji czy charakterystyki energetycznej. Według naukowców takie podejście lepiej odzwierciedla rzeczywiste procesy zachodzące wewnątrz skorupy ziemskiej, gdzie poszczególne zdarzenia nie funkcjonują w izolacji, lecz wzajemnie na siebie oddziałują.
Nowa metoda wykazała się już w praktyce. Naukowcy zastosowali ją w kilku dobrze udokumentowanych przypadkach silnych trzęsień ziemi z ostatnich lat. Wśród nich znalazło się katastrofalne trzęsienie w tureckim Kahramanmaraş z 2023 roku o magnitudzie 7,8, trzęsienie w chilijskim Iquique z 2014 roku o magnitudzie 8,1 oraz wstrząs w włoskiej L’Aquili z 2009 roku o magnitudzie 6,1. W każdym z tych przypadków algorytmy wykryły charakterystyczne zmiany aktywności sejsmicznej poprzedzające główne trzęsienie. Co istotne, wzorce te pojawiały się na długo przed samym zdarzeniem, niekiedy nawet kilka miesięcy wcześniej.
Analiza wykazała, że w okresie poprzedzającym duże trzęsienia dochodziło do wyraźnego wzrostu wzajemnych oddziaływań pomiędzy mniejszymi wstrząsami. Zjawisku temu towarzyszyła większa koncentracja aktywności sejsmicznej w określonych obszarach oraz wzrost uwalnianych naprężeń tektonicznych. Zdaniem badaczy może to oznaczać, że system uskoków stopniowo przechodzi w stan krytyczny, zwiększając prawdopodobieństwo wystąpienia silnego trzęsienia ziemi.
Wyjątkowo interesujące okazało się porównanie wyników z regionami, w których wcześniej nie widywano żadnych sygnałów poprzedzających duże trzęsienia. Naukowcy przeanalizowali między innymi trzęsienie ziemi na półwyspie Noto w Japonii z 2024 roku oraz zdarzenie w Amatrice we Włoszech z 2016 roku. W tych przypadkach algorytmy nie wykryły charakterystycznych wzorców, co sugeruje, iż nie wszystkie duże trzęsienia ziemi są poprzedzane identycznymi procesami przygotowawczymi.
Czytaj też: Pradawna glina ukryta pod dnem oceanu. Wzmocniła tragiczne trzęsienie ziemi w Japonii
Mimo całego optymizmu trzeba jasno podkreślić: nie mówimy jeszcze o możliwości dokładnego przewidywania trzęsień ziemi. Nadal nie jest możliwe wskazanie konkretnej daty, miejsca ani siły przyszłego zdarzenia. Nowe narzędzie może jednak pomóc w identyfikowaniu okresów podwyższonego ryzyka oraz rozpoznawaniu sytuacji, w których określony system uskoków zaczyna zachowywać się inaczej niż zwykle.
Źródło: Nature Communications
