Prédictions d'un fort tremblement de terre. Comment les zones sismiques dangereuses sont déterminées. Île de Sumatra, Indonésie

Un livre sur les tremblements de terre et les phénomènes naturels connexes. Explique pourquoi les tremblements de terre se produisent. Des informations peu connues sur les catastrophes sismiques du passé et du présent sont données. Sur les réalisations de la sismologie et le rôle que les tremblements de terre ont joué et jouent dans l'histoire de l'humanité.

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L'extrait suivant du livre Catastrophes dans la nature: tremblements de terre (B. S. Karryev) fourni par notre partenaire de livre - la société LitRes.

Est-il possible de prévoir les séismes ?

Je n'aime pas cet intérêt pathologique pour le pronostic. Cela nous détourne du risque déjà connu et des mesures déjà connues qui devraient être prises pour éliminer ce risque. Nous savons où se trouvent les endroits en danger et quels bâtiments de ces endroits ne sont pas fiables.

Charles Richter, 1960

Une personne ne peut éviter une menace que si elle dispose d'informations à ce sujet. La connaissance vous permet d'éviter les erreurs, mais son absence ou son refus d'appliquer conduit toujours à des tragédies. En fin de compte, toutes les catastrophes sont les conséquences d'une action ou d'une absence d'action. En ce sens, la présomption d'innocence des tremblements de terre sonne ainsi : il faut construire du mieux possible là où il n'y a pas de données fiables pour l'évaluation de l'aléa sismique.

Les observations instrumentales, les méthodes statistiques et l'analyse spatio-temporelle de l'activité sismique ont permis dès la fin du XXe siècle d'établir des cartes prédictives du risque sismique dans le monde. Des territoires différant par le degré d'aléa sismique y sont identifiés.

Les cartes sont construites selon différentes méthodes, mais, en fait, elles poursuivent le même objectif - prédire les effets sismiques à un endroit particulier avec une certaine probabilité. Ces informations sont réglementées dans de nombreux pays par des codes de construction parasismiques. Il est nécessaire pour la conception d'ouvrages d'art, la planification de l'emplacement d'installations critiques, l'urbanisme, etc. Des prévisions sismiques sont réalisées depuis de nombreuses années, leur permettant de sauver des milliers de vies et d'économiser des valeurs matérielles importantes.

En fait, il s'agit d'une prévision basée sur des données de recherche scientifique. Cela ressemble aux moyens déjà familiers de protéger une personne dans des situations extrêmes - des canots de sauvetage sur les navires aux airbags dans les voitures. Pas le fait qu'ils seront un jour nécessaires, mais la probabilité de situations extrêmes n'est jamais nulle.

Les conséquences assourdissantes des catastrophes sismiques sont psychologiquement inacceptables pour l'humanité moderne. Par conséquent, et le plus souvent après des tremblements de terre dévastateurs, la question est posée - pourquoi est-il impossible de prévenir à l'avance des tremblements de terre violents, comme le font les prévisions météorologiques?

Plus messages différents sur les précurseurs des séismes ont longtemps conduit à l'idée qu'il est tout à fait possible de prédire le moment d'occurrence d'un choc souterrain en années, mois, jours et même heures. Pour ce faire, plusieurs problèmes doivent être résolus.

Comprenez le mécanisme des tremblements de terre, identifiez plusieurs précurseurs fiables, créez un système de surveillance de la zone dangereuse et formez un service pour alerter le public sur le "météo sismique". Néanmoins, de nombreuses années se sont écoulées depuis le moment où ce problème a été posé, mais il n'y a pas de technologie pour prédire les tremblements de terre, tout comme il n'y en a pas de réussis, c'est-à-dire permis de sauver la vie des gens avec des prévisions précises.

L'enthousiasme des années 50 du siècle dernier, lorsqu'il semblait qu'il suffisait de déterminer quelques paramètres pour suivre l'état de la zone source et que le problème de la prévision en temps opportun serait résolu, a été remplacé par une prise de conscience de la réalité existante . Le point ici, bien sûr, n'est pas la réticence ou l'incapacité des scientifiques à obtenir des résultats spécifiques, mais la nature multifactorielle d'un phénomène tel qu'un tremblement de terre.

Même à partir d'une liste de précurseurs bien connus de grèves clandestines, il est clair qu'il est assez difficile de les «fusionner» en une seule, mais le résultat obligatoire est précoce, c'est-à-dire. pour les heures ou les jours prévus. En même temps, toute tentative de prévision est utile, car elle apporte le moment à partir duquel, d'une manière ou d'une autre, l'humanité se débarrassera de la menace sismique.

On pense que le moment d'apparition d'un tremblement de terre est précédé d'une phase de fissuration intense dans la zone de sa source. Dans le même temps, l'intensité du bruit sismique augmente et le nombre de micro-séismes augmente. En dehors de la zone de préparation d'un fort tremblement de terre, il est presque impossible de détecter ces signes et un cercle vicieux se produit - les précurseurs peuvent être trouvés là où un choc souterrain se produit, mais pour cela, vous devez savoir où cela se produira. A cet égard, la recherche de précurseurs sismiques conduit à plusieurs paradoxes.

Premier paradoxe. Il est impossible de parler du phénomène comme d'un signe avant-coureur, car il ne peut être appelé ainsi qu'après un tremblement de terre.

En effet, même des changements brusques du paramètre observé peuvent ne pas être associés au processus de préparation d'un choc souterrain, mais peuvent survenir en raison de facteurs indépendants de la volonté de l'observateur. Seule la répétition systématique de tel ou tel phénomène, avec une nature d'origine compréhensible, peut être qualifiée de signe avant-coureur d'un tremblement de terre.

Deuxième paradoxe. Pour la grande majorité des tremblements de terre, il n'y a pas de rapports de précurseurs, mais cela ne signifie pas qu'ils n'existaient pas du tout.

On peut affirmer que les informations sur les précurseurs ne sont disponibles que pour une très petite partie des tremblements de terre survenus sur la planète. Mais cela ne signifie qu'une chose : les informations sur les précurseurs sont disponibles là où il y a des systèmes d'observation ou là où les gens y prêtent attention.

En règle générale, il n'existe pas de systèmes spéciaux pour l'enregistrement des précurseurs. Ce qui est disponible aujourd'hui est dû à des systèmes d'observation destinés à d'autres usages. Il peut s'agir de capteurs pour mesurer le niveau d'eau dans les puits, d'instruments de mesure des volumes de production de pétrole ou de tout autre système d'observation industriel suffisamment sensible mais fonctionnant depuis de nombreuses années. Semblables à ceux utilisés pour contrôler le régime des eaux souterraines dans une zone urbaine ou industrielle. Mesures géophysiques et géodésiques effectuées à des fins de cartographie, de pose de communications de transport ou de viaducs divers, etc.

Par exemple, dans la région d'Achgabat, avant le tremblement de terre de 1948, un nivellement a été effectué à des fins de cartographie le long du profil Krasnovodsk-Ashgabat-Tejen en 1944. En les comparant aux résultats des mesures effectuées quatre ans après le tremblement de terre, il a été constaté qu'entre 1944 et 1952, des changements significatifs de la surface terrestre se sont produits dans la région d'Achgabat. De plus, des changements similaires ont été constatés dans la zone de la source du tremblement de terre dévastateur de Kazanjik de 1946, qui s'est produit dans la même zone. Certes, une question distincte est de savoir s'ils sont survenus avant ou après les tremblements de terre? Cela souligne une fois de plus la difficulté de détecter les précurseurs et les possibilités limitées des chercheurs.

Paradoxe trois. Pour observer les précurseurs, il faut savoir où et quand se produira un séisme, et pour savoir où il se produira certainement, il faut détecter les phénomènes qui le préfigurent.

En d'autres termes, les précurseurs ne peuvent être observés que là où des tremblements de terre se produisent, et non là où se trouvent des équipements ou des scientifiques.

Historiquement, dans un premier temps, les observatoires sismiques ont été créés là où il était commode pour les chercheurs de vivre et de travailler. Cette approche a porté ses fruits, car elle a permis de former idée générale sur la sismicité et la structure de l'intérieur de la Terre. Ce n'est que plus tard, afin d'obtenir une image détaillée des processus se produisant dans les zones sources, que des points d'observation ont commencé à être placés à proximité des lieux où se produisent ou se sont produits des séismes.

Les dispositifs de recherche de précurseurs ne doivent pas seulement être situés dans la zone d'un futur tremblement de terre, mais ils doivent également effectuer ce que l'on appelle. observations de fond bien avant lui. Sinon, il ne sera pas possible de prouver que tel ou tel phénomène est vraiment un signe avant-coureur. La complexité de leur recherche réside également dans le fait que la plupart des sources de forts tremblements de terre sont situées sous le fond marin et dans des endroits désertiques où aucune observation scientifique n'est faite, et souvent il n'y a pas de personnes elles-mêmes.

Naturellement, l'effet précurseur peut également accompagner les tremblements de terre faibles, qui se produisent beaucoup plus souvent que les forts. Cependant, on pense que plus l'énergie d'un tremblement de terre est grande, plus les précurseurs peuvent apparaître contrastés et sur une plus grande surface. Par conséquent, il est techniquement difficile, voire impossible, d'identifier les régularités précurseurs des séismes faibles.

Les équipements géophysiques, géodésiques et autres types d'instruments utilisés aujourd'hui, en règle générale, ne sont pas conçus pour rechercher des précurseurs de séismes. De plus, les appareils sont installés dans différentes conditions avec différents modes de fonctionnement. Ainsi, les données obtenues ne sont le plus souvent pas comparables dans les différentes régions du monde, et les anomalies détectées laissent un large champ de réflexion sur leur lien éventuel avec le processus de préparation du séisme.

Modification des hauteurs des repères le long de la ligne de renivellement Krasnovodsk-Ashkhabad-Tejen pour 1944 (1) et 1952 (2) (Kolibaev, 1962; Rustanovich, 1961).

Dans les cas où il était néanmoins possible d'observer le même type de phénomènes avant les tremblements de terre, il s'est avéré qu'ils se comportaient différemment. Dans certains cas, on peut observer une augmentation du débit et de la température de l'eau dans les sources avant un tremblement de terre. Dans d'autres, les mêmes paramètres se comportent de manière opposée - les puits s'assèchent ou la température de l'eau y diminue. Si avant certains tremblements de terre, des pentes rapides de la surface de la terre ou des anomalies intenses des gaz du sous-sol (radon et autres) ont été enregistrées, alors avant d'autres, de tels changements n'ont pas été détectés, etc.

L'incohérence des phénomènes annonciateurs d'un fort séisme est particulièrement contrastée lors de l'analyse de données de sismicité faible ou de fond. Lors de certains tremblements de terre, il y a une activation notable de l'activité sismique, et le choc principal peut être transformé en une série de petits tremblements de terre - des anticipations. Avec d'autres, un fort tremblement de terre se produit littéralement dans un «lieu vide» où il n'y a pas eu d'activité sismique notable depuis longtemps, le soi-disant. lacunes sismiques.

Cependant, un propriété commune tous les précurseurs découverts l'ont été. Presque jamais à l'endroit où ils ont été trouvés, il n'y a pas eu suffisamment de période d'observation pour leur reconnaissance sans équivoque en tant que telle. En général, le problème de l'obtention de séries longues et continues d'observations était et est toujours dans la science des tremblements de terre.

En fait, aujourd'hui, pas un seul médecin n'entreprendra de soigner un patient ( situations extrêmes exclure) sans antécédent de sa maladie et de tests. Tout est clair ici et ne nécessite pas d'explication. On peut dire que chacun en a fait l'expérience. Il est un peu plus difficile d'expliquer pourquoi la préhistoire et les observations continues sont nécessaires pour prévoir les tremblements de terre.

Les systèmes de contrôle et de prévention des accidents sont construits sur le principe de limites prédéterminées ou préalablement connues caractérisant leur état normal. Ils sont basés sur les paramètres de fonctionnement du système ou de l'appareil déterminés à partir des résultats des tests, dont l'écart est considéré comme une condition d'urgence. Les tremblements de terre résultant de mouvements tectoniques sont difficiles à caractériser avec un ensemble de paramètres standard. Leurs foyers sont situés à des profondeurs inaccessibles pour les instruments modernes, où les propriétés de la substance ne sont pas exactement connues.

Par exemple, des gisements minéraux peuvent être trouvés profondément dans le sous-sol grâce à des méthodes à distance pour modifier les propriétés sismiques de l'environnement et confirmer avec les résultats de forage. En ce qui concerne la future source du tremblement de terre, il est impossible de le faire.

Changements dans les niveaux de radon avant le tremblement de terre au Japon (Kobe, 1995).

Si vous essayez d'identifier une anomalie, annonciatrice d'un tremblement de terre qui approche en termes de niveau d'eau dans un puits, vous devez d'abord forer un puits et introduire ainsi une perturbation incompréhensible en termes de conséquences dans l'équilibre naturel. Ensuite, il est nécessaire de procéder à des observations à long terme du niveau d'eau et, si des changements sont enregistrés, de déterminer la nature de leur origine. Dans le même temps, il y aura toujours des doutes quant à savoir si un puits a été foré au bon endroit ou si les changements observés dans celui-ci sont précisément liés à la préparation d'un tremblement de terre, et non à d'autres facteurs plus naturels. Pourquoi cela arrive-t-il?

D'abord, la sagesse populaire "pour savoir où tu tombes, tu mettrais de la paille", personnifiant le paradoxe quotidien, devient le paradoxe de l'observation des précurseurs et des budgets scientifiques.

S'il y a une hypothèse où un tremblement de terre est attendu, des capteurs peuvent être placés à l'avance pour enregistrer des processus géophysiques rapides. Cependant, cela peut être fait extrêmement rarement et les chercheurs n'ont pas toujours la possibilité de mener de telles études. Il s'avère coûteux et économiquement peu rentable de mener des observations à long terme (probablement pendant des décennies) de champs géophysiques quelque part dans le Tien Shan, l'Himalaya ou les Andes juste pour détecter un signe important de la préparation d'un tremblement de terre, qui dans lui-même peut ne pas faire beaucoup de mal. Néanmoins, il est peu probable qu'il soit possible d'appréhender autrement la nature des précurseurs.

Deuxièmement, même si la source du tremblement de terre est située à proximité d'une grande ville dotée d'un système d'observation approprié, un bon résultat peut ne pas être obtenu ici. L'activité vitale de la ville introduit de grandes perturbations dans l'état naturel du milieu naturel, contre lesquelles il est très difficile de distinguer les signes d'un tremblement de terre imminent.

Troisièmement, contrairement à l'enregistrement des vibrations sismiques, la zone source pour d'autres types d'observations - géophysiques, géodésiques, hydrologiques, etc., n'a pas de paramètres environnementaux spécifiés pour déterminer la période d'alarme. Par conséquent, pour tirer des conclusions sur son état naturel ou anormal, il est nécessaire de procéder à des observations à long terme.

Le stade actuel de la recherche sur les tremblements de terre est largement associé à l'informatisation, qui a supprimé le lourd fardeau du traitement manuel des enregistrements et des données sur les tremblements de terre. Les ordinateurs ont permis de collecter, de traiter et de transmettre rapidement de grandes quantités d'informations, d'appliquer les méthodes de modélisation des situations pour déterminer la période d'alarme.

Peut-être que la situation changera avec l'avènement de l'intelligence artificielle (ISKIN). Néanmoins, il aura également besoin de données fiables, avec lesquelles, sans intuition humaine, il lui sera difficile de tirer des conclusions correctes. La puissance des systèmes informatiques augmente chaque année, des systèmes de surveillance mondiaux sont apparus environnement, ce qui augmente l'efficacité de la recherche d'événements associés à la préparation des tremblements de terre.

Modification du niveau de bruit à haute fréquence avant un tremblement de terre perceptible dans la région d'Achgabat, 1982 (Karryev, 1985).

Dans les années 30 du siècle dernier mathématicien américain John von Neumann, discutant des perspectives d'utilisation des méthodes de calcul pour la prévision météorologique, a noté: « Le climat est déterminé par des processus stables et instables, c'est-à-dire ceux qui dépendent de petites perturbations. Les ordinateurs nous permettront de calculer à la fois le premier et le second. Et alors nous pourrons prédire tout ce que nous ne pouvons pas contrôler, et contrôler tout ce que nous ne pouvons pas prédire.

En ce qui concerne la météo, une grande partie de ce qui a été dit s'est avérée vraie, mais dans la prévision des tremblements de terre, tout s'est avéré faux. Cependant, les signes avant-coureurs connus aujourd'hui ont déjà été classés. Il s'est avéré, encore une fois rétrospectivement, qu'ils se manifestent tous différemment dans des circonstances différentes, mais sont principalement associés aux caractéristiques géologiques et géophysiques de la structure de l'intérieur de la terre à un endroit ou à un autre. C'est pourquoi, rendant hommage à l'état de l'étude des précurseurs sismiques, le sismologue japonais Keichi Kasahara notait il y a de nombreuses années : « Recherche scientifique par prédiction en sont encore au stade où l'empirisme joue un rôle essentiel. Par conséquent, il est important pour nous de documenter ce qui s'est déjà passé.

Une question distincte concerne la responsabilité des scientifiques et des non-scientifiques pour les prévisions fausses ou non fiables, plus précisément, pour les prédictions de tremblements de terre et autres vicissitudes de la nature. En règle générale, de telles prédictions peuvent entraîner des conséquences économiques et moins souvent des victimes humaines. La cause profonde de cela est bien connue - la mémoire historique des gens sur la souffrance et le malheur, alimentée par des déclarations religieuses sur la punition inévitable des gens, etc., les rend particulièrement vulnérables à de tels messages. C'est un aspect du problème.

Une autre, plus grave, est liée à la tromperie de la population sur une menace réelle. Il existe de nombreux exemples de cela. Qu'il s'agisse de sous-estimer le niveau de danger à un moment où il est bien réel lors de la construction, de planifier des mesures de protection, etc. Cela s'est produit sur le territoire ex-URSSà plusieurs reprises. Les cas d'ignorance de la menace réelle sont nombreux, tant dans les pays économiquement développés que dans les pays pauvres. L'incident survenu dans la ville italienne de L "Aquila est révélateur.

En 2014, la cour d'appel de la ville italienne de L'Aquila a acquitté sept experts de la commission de détermination des risques, qui avaient déjà été condamnés à six ans de prison pour avoir commis une erreur dans l'évaluation de la situation sismique de la ville en 2009. L'affaire a été engagée parce qu'une trentaine d'habitants de la ville ont déposé une requête auprès des autorités judiciaires, qui estimaient que les scientifiques auraient dû prévenir la ville au moins quelques jours à l'avance du danger.

Un tremblement de terre à L'Aquila avec M = 6,3 sur l'échelle de Richter s'est produit le 6 avril 2009 à 3h32 heure locale. Selon l'Institut national italien de géophysique et de volcanologie, l'hypocentre du tremblement de terre se situait à une profondeur de 8,8 km, à cinq kilomètres du centre-ville. Le nombre de morts dans la soirée du 11 avril 2009 était de 293 personnes, 10 personnes étaient portées disparues, 29 000 personnes se sont retrouvées sans abri.

La trame de fond est la suivante. De faibles tremblements de terre ont été ressentis dans la ville au cours des six mois précédant un tremblement de terre majeur. Une activité sismique anormale a été enregistrée à proximité du futur tremblement de terre. Une semaine avant le choc principal du 30 mars et immédiatement avant, deux chocs précurseurs d'une magnitude d'environ quatre sur l'échelle de Richter se sont produits à une très faible profondeur - à environ deux kilomètres de la surface de la Terre.

Le 31 mars, six jours avant la tragédie, le service de la protection publique a rencontré un comité d'évaluation des risques composé de six scientifiques pour évaluer la possibilité d'un tremblement de terre majeur. La commission a conclu que "Il n'y a aucune raison de supposer qu'une série de tremblements de terre mineurs est le prélude à un événement sismique grave", et "un tremblement de terre majeur dans cette région est peu probable, mais pas hors de question."

Cependant, le tremblement de terre s'est produit et six scientifiques, parmi lesquels se trouvait le président de l'Institut national de géophysique et de volcanologie de Rome, Enzo Boschi, ont été impliqués dans l'affaire du meurtre. D'une part, il s'agit d'un cas atypique où des scientifiques ont été accusés d'une infraction pénale. D'autre part, le problème est que malgré tous les signes dangereux, les experts n'ont pas averti les habitants de la possibilité d'un tremblement de terre.

La pratique a montré que la menace était réelle et que les personnes qui se fiaient à leurs propres sentiments n'en souffraient pas. D'autre part, la compréhension de la menace a permis de prendre des mesures en amont pour améliorer la résistance sismique des bâtiments et préparer la population à une situation d'urgence. Bien sûr, ce n'est pas l'affaire des scientifiques, mais des administrateurs à tous les niveaux, plus précisément dans le système de l'administration publique, dont l'une des tâches est d'assurer la protection de ses citoyens. Un exemple similaire peut être trouvé au Japon.

Le grand tremblement de terre de Hanshin à Kobe s'est produit le 17 janvier 1995. Avant le choc principal, l'observatoire sismique a enregistré plusieurs précurseurs dans la zone source du séisme. Avant le tremblement de terre de Hanshin, il n'y avait eu aucun tremblement de terre majeur dans la région de la ville depuis près de 400 ans. En d'autres termes, il y avait toutes les conditions préalables pour évaluer la menace comme réelle et prendre les mesures nécessaires à l'avance.

Les conséquences du tremblement de terre ont été terribles, car la ville et ses habitants n'y étaient pas prêts. Les facteurs qui ont déterminé l'ampleur de la tragédie ont été rétrospectivement identifiés et, semble-t-il, toutes les conclusions nécessaires ont été tirées. Cependant, la tragédie suivante au Japon, le tremblement de terre au large de la côte est de Honshu le 11 mars 2011, a montré un autre échec des autorités à évaluer correctement les risques naturels. Non seulement en termes de mesures préventives, mais aussi dans la simulation de défaillances à la fois dans le système de contrôle et pour assurer la sécurité des grands nœuds d'infrastructure et des centrales nucléaires.

En 2013, la Cour suprême du Chili a ordonné au gouvernement chilien de verser une indemnisation à la famille de Mario Ovando, décédé lors du tsunami de février 2010. Apparemment, une décision de justice d'indemniser les proches pour 100 000 $ pourrait ouvrir la porte à des centaines de plaintes similaires. On peut être d'accord avec les arguments de la famille Ovando selon lesquels la mort de Mario est le résultat de la négligence des autorités, qui l'ont annoncé la nuit fatidique du danger zéro tsunami. Peu après l'allocution radio, les éléments ont emporté la maison de Mario Ovando dans le port de Talcahuano dans le sud du pays. Au total, environ 500 personnes sont mortes à cause du tremblement de terre et du tsunami au Chili.

En d'autres termes, les rapports officiels sur l'absence de danger, quand il y en a un, conduisent à des drames. De tels cas incluent les événements de L "Aquila, Kobe et Fakushima. Il y a un grand risque à prétendre que rien ne se passera dans une situation où il n'y a ni méthodologie ni données de prévision, car l'hypothèse même d'un risque minimal de catastrophe naturelle est, en fait, la vraie prévision.

S'il n'y a pas d'historique sismique de la zone d'étude, quelles données peuvent être utilisées pour faire une prévision un jour, une semaine, un mois ou un an avant le tremblement de terre attendu ?

Les scientifiques suggèrent qu'à l'approche d'un tremblement de terre, les propriétés physico-chimiques de l'environnement dans sa source changent. Par conséquent, même sans avoir une idée du régime sismique du territoire et en observant l'état du sous-sol pendant une longue période de temps par diverses méthodes (sismoacoustique, régime des eaux souterraines, gravimétrie, nivellement, mesures électromagnétiques, etc.), il est possible de détecter le moment de la préparation du séisme. Ceci est en partie confirmé par les résultats d'expériences en laboratoire et d'observations naturelles. D'une certaine manière, cela est attesté par de nombreux faits de comportement anormal d'animaux avant un impact souterrain.

Fin du segment d'introduction.

Le tremblement de terre qui s'est produit le 20 juillet et a conduit à la destruction dans la vallée de Ferghana ne peut pas être qualifié d'inattendu, - a déclaré dans une interview au journal Segodnya le chef du Laboratoire de variation des champs géophysiques de l'Institut de sismologie de l'Académie des sciences de Ouzbékistan, docteur en sciences physiques et mathématiques, professeur, académicien Kaharbai Abdullabekov.

La vallée de Ferghana est une région très active sur le plan sismique. Du sud, la faille sud de Fergana passe ici, du nord - la faille nord de Fergana, de l'est - la faille Talas-Fergana. Les données historiques indiquent qu'il y a eu des tremblements de terre d'une magnitude allant jusqu'à 7-7,5.

Au 17ème siècle, la ville d'Akhsikent près de Namangan a été complètement détruite par un tremblement de terre. En 1902, un tremblement de terre d'une magnitude d'environ 7 s'est produit à Andijan.En 1926, il y a eu un fort tremblement de terre à Namangan, en 1982 - à Chimion, en 1984 - Papal, en 1992 - Izboskan.

Pourquoi les tremblements de terre se produisent-ils ? Il y a deux vues. Le premier et le plus populaire est que le globe est divisé en plaques géantes, à la suite de l'interaction des tremblements de terre qui se produisent, des montagnes se forment. C'est la théorie mobile.

Selon cette théorie, la plaque indienne du sud avance sur la plaque euro-asiatique, à cause de laquelle se forment les montagnes du Tien Shan, du Pamir, de l'Hindu Kush et de l'Himalaya. D'après les données paléomagnétiques et géologiques historiques, on sait que la plaque indienne s'est en effet déplacée vers le nord d'environ 1 000 à 1 300 km au cours des 20 à 25 derniers millions d'années.

Une autre approche est celle fixiste, selon laquelle, en raison de processus internes dans le noyau et le manteau de la Terre, la désintégration radioactive, la différenciation des roches, les transitions de phase et d'autres choses, une énergie supplémentaire est libérée, ce qui affecte le processus de construction de la montagne.

Comment réduire les dommages causés par les tremblements de terre ?

Il y a deux façons. La première consiste à prendre en compte où et avec quelle force les tremblements de terre peuvent se produire. Pour cela, une carte du zonage sismique général est établie. Il fait partie intégrante du document principal pour la construction - codes et règlements du bâtiment (SNiP). Sachant où et avec quelle force des tremblements de terre sont possibles, les constructeurs calculent à l'avance les paramètres de construction.

La seconde est la prévision des tremblements de terre. Il s'agit d'un problème assez aigu auquel de nombreux pays du monde sont confrontés depuis longtemps. À ce jour, on sait qu'il existe des précurseurs physiques fiables des tremblements de terre. Ils sont sismologiques, hydrogéosismologiques, déformométriques et autres. Chaque groupe de précurseurs, à son tour, est géophysiquement divisé en magnétique, électrique, électromagnétique, etc.

Les scientifiques connaissent aujourd'hui la relation entre les paramètres d'un tremblement de terre et ses précurseurs. Plus le tremblement de terre est fort, plus il faut de temps pour se préparer et grande surface cela couvre. Sur cette base, un tremblement de terre peut être prédit.

Les signes avant-coureurs sont divisés en trois groupes - à long terme (manifestés pendant des décennies), à moyen terme (de plusieurs mois à deux ou trois ans) et à court terme (de plusieurs heures à un mois). Ils ont été découverts expérimentalement, prouvés, et il existe des exemples concrets de prévision. Quel est le problème alors ? Pourquoi, si tout cela a été étudié, la prévision n'est-elle pas encore généralisée ?

Le fait est qu'il n'existe jusqu'à présent aucun service de prévision des tremblements de terre dans le monde. Pour organiser un service de prévision, il est nécessaire d'organiser de manière optimale un réseau de stations de prévision en fonction des paramètres du précurseur. Pour la magnitude 5, par exemple, la distance entre les stations devrait être de 30 à 40 km, pour la magnitude 6 - plus. C'est vrai, ce n'est pas bon marché, nous avons besoin d'un travail 24 heures sur 24 de ces stations et du centre de traitement des données.

Un service similaire existe actuellement en Chine. Il existe un bureau sismologique d'État ayant rang de ministère. Un très vaste réseau de stations est réparti sur le territoire de la Chine, il existe un centre d'analyse des prévisions qui tente de prévoir les tremblements de terre.

Quant à l'Ouzbékistan, depuis les années 1970, nous nous occupons activement des précurseurs des séismes et essayons de les prévoir. Depuis 1976, nous organisons une commission de prévision. Il existe un réseau de stations de pronostic sismique dans toute la république, à partir desquelles les informations sont envoyées à notre institut, où elles sont traitées. La commission de prévision se réunit une fois par semaine et rend une décision qui est transmise au ministère des Situations d'urgence et à l'Académie des sciences sous forme d'attestation.

Prédictions réussies et non réussies

Dans la pratique de l'institut, il y avait des prévisions réussies. Ainsi, nous avons pu prédire le deuxième tremblement de terre de Gazli en 1976, puis en 1978 le tremblement de terre d'Alai a été très clairement prédit, qui s'est produit à 120 km d'Andijan. Le dernier message à son sujet a été donné 6 heures avant le choc. La magnitude était de 6,8. Chimion et Papal ont également été prédits en 1982 et 1984.

Le tremblement de terre papal s'est produit le 18 février, une activité sismique est observée depuis le début de l'année. Nous avons constaté une augmentation des petits tremblements de terre et avons rapidement mis en place un filet. Deux jours avant le choc principal, le nombre de préchocs a fortement augmenté - de 5-6 par jour à 100-150. Nous l'avons annoncé aux autorités locales, et les gens cette nuit-là, malgré le froid, l'attendaient. Le tremblement de terre s'est produit dans la matinée.

Mais il y avait aussi de mauvaises prédictions. Nous n'avons pas été en mesure de prédire le tremblement de terre de Tavaksay de 1977 d'une magnitude de 5,2. Puis Nazarbek en décembre 1980, à 15 km à l'ouest de Tachkent avec une magnitude de 5,5, bien que des précurseurs à moyen terme très clairs aient été trouvés sur trois à quatre mois.

Quant au dernier tremblement de terre dans la vallée de Ferghana, il n'y avait pas de précurseurs évidents à court et moyen terme. Lors de la réunion de la commission de prévision, des anomalies faiblement exprimées à peine perceptibles ont été notées, sur la base desquelles nous avons conclu qu'un possible tremblement de terre tangible (magnitude 4,5) le long de la faille sud de Fergana avait été noté. Mais il s'est avéré fort.

À l'heure actuelle, une expédition de l'Institut de sismologie dirigée par le directeur se trouve dans la région épicentrale. Des observations complètes de prévision sismique y seront organisées, la nature du séisme et le comportement ultérieur de la source seront étudiés. Des répliques mineures se poursuivent maintenant. Il est difficile de dire sans équivoque comment le foyer se comportera à l'avance, car. Tous les tremblements de terre sont très différents les uns des autres.

L'un des résultats importants des travaux de notre institut est le développement d'un modèle de préparation aux tremblements de terre. Il existe de nombreux modèles de ce type, mais ils sont construits sur la base d'expériences en laboratoire. Ils peuvent expliquer les processus et l'apparition des précurseurs, mais sans le facteur temps. Notre modèle diffère en ce sens que nous pouvons dire quelle magnitude un tremblement de terre se prépare et pendant combien de temps. C'est un résultat très significatif.

L'Institut de sismologie a de nombreux domaines d'activité. Parmi eux figurent l'étude de la sismicité technogénique (l'impact du développement et de l'exploitation des gisements de gaz et de pétrole, des réservoirs, etc.), l'évaluation du risque sismique (prédiction de ce qu'il adviendra des bâtiments, des personnes, des communications, du relief à la suite d'un tremblement de terre), et autres.

Il existe une chose telle que la vulnérabilité sismique, qui varie d'un pays à l'autre. Nous savons tous qu'un séisme de même magnitude au Japon, par exemple, fera moins de victimes que dans d'autres pays, car. les gens sont préparés et formés à l'avance, les bâtiments et les structures sont antisismiques. Les pays vulnérables comprennent l'Iran, le Pakistan.

En Ouzbékistan, les lieux vulnérables comprennent les vieux bâtiments, les maisons en argile, en briques d'adobe, les maisons privées construites sans respecter les règles et les contrôles spéciaux. Je pense qu'un contrôle strict est nécessaire dans ce domaine, les gens devraient avoir une idée claire de ce que le non-respect des règles peut menacer.

Peut-être devrions-nous non seulement préparer la population, mais aussi, si nécessaire, la forcer à suivre les règles. Nous avons besoin d'un contrôle strict de la part des khokimiyats, le comité pour l'architecture et la construction. Le pays dispose d'un service de glissement de terrain qui surveille et relocalise les résidents en cas de risque de glissement de terrain. Apparemment, la même approche est nécessaire ici.

Malheureusement, la nature humaine est telle que tout s'oublie très vite. Tout le monde sait que nous vivons dans une région sismiquement active, qu'un tremblement de terre peut survenir à tout moment, mais la négligence est très forte.

Comment se comporter lors d'un tremblement de terre ?

La règle la plus importante est de ne pas paniquer. Il convient de rappeler que les tremblements de terre ont été et seront, de sorte que les bâtiments modernes sont construits en tenant compte de la sismicité.

Dans un appartement, il est conseillé de choisir le bon endroit pour un lit, tous les meubles doivent être fixés de manière à ne pas tomber, même si presque personne ne le fait.

Lors d'un tremblement de terre, vous devez vous éloigner des vitres (elles peuvent se briser). Il est préférable de se tenir dans l'embrasure des portes. Essayer de courir à l'extérieur, en particulier dans les immeubles de grande hauteur, est dangereux. Vous pouvez rester coincé dans l'ascenseur, l'électricité peut s'éteindre à tout moment. Les escaliers sont également dangereux.

Si, par exemple, dans les écoles ou les jardins d'enfants, il n'y a nulle part où courir ou si c'est dangereux, vous pouvez vous cacher sous le bureau pour vous protéger des chutes de plâtre et d'autres objets pouvant blesser l'enfant.

À derniers jours Juin 1981, la capitale du Pérou - Lima à la colonne d'or - est saisie par la tourmente : le scientifique américain Brian Bradley prédit que le dimanche 28 juin, la ville serait détruite par un tremblement de terre d'une ampleur extraordinaire. Des dizaines de secousses puissantes transformeront en cendres des pâtés de maisons surpeuplés, après quoi des vagues de tsunami tomberont sur les ruines fumantes, balayant d'un terrible assaut tout ce qui, par miracle, réussira à survivre. Les sections côtières de la ville autour de la baie de Callao tomberont sous le niveau de l'océan et deviendront le fond marin. Lima "au visage ensoleillé" en fleurs disparaîtra de la surface de la Terre dans quelques instants.

À l'approche de la « fin du monde », la situation dans la capitale est devenue tendue. Des milliers de personnes désemparées ont pris d'assaut les aéroports, les gares et les quais des navires, essayant de quitter la ville, condamnées à mort. Des files de voitures, de wagons, de mules de bât et de piétons avec des charrettes à bras et des sacs à dos sur le dos bloquaient les autoroutes et les routes de campagne de la ville condamnée à la recherche du salut. Les prix de l'essence et de la nourriture ont grimpé en flèche, la criminalité a augmenté de façon alarmante, les maisons et terreétaient vendus d'urgence pour une bouchée de pain, les hôpitaux et hôpitaux suffoquaient sous l'afflux de personnes paralysées dans une panique grandissante.

Mais ensuite l'heure indiquée par le devin approcha, passa... - et rien ne se passa. Torturée, mais indemne et toujours belle, Lima continue de se baigner sereinement sous les rayons du soleil tropical. Rien ne s'est passé le lendemain et les jours suivants. Peu à peu, les blessures infligées à la ville par la bousculade de la population se cicatrisèrent, l'incident commença à être oublié et transformé en anecdote historique. Le prédicteur malchanceux d'une catastrophe ratée a été reconnu comme un pseudoscientifique et déclaré charlatan.

Eh bien, il est facile de comprendre les habitants impressionnables de la capitale péruvienne, qui ont préféré fuir la ville de la mort notoire sous les ruines de leurs maisons. Leur pays est situé dans une zone très dangereuse d'un point de vue sismique. le globe. Au cours des cinq siècles qui se sont écoulés depuis la découverte du Nouveau Monde, 35 tremblements de terre dévastateurs se sont produits au Pérou, et observations scientifiques Au cours des 100 dernières années, plusieurs milliers de tremblements de terre de différentes forces ont été enregistrés. Il y a probablement peu de familles dans le pays qui ne pleureraient pas leurs proches qui ont perdu la vie dans des catastrophes sismiques. A souffert à plusieurs reprises de forts tremblements de terre et de la belle Lima; dans d'autres années tragiques, des éléments souterrains ont détruit la majeure partie de la ville.

Ainsi, l'anxiété panique des habitants de Lima avait les raisons les plus graves. Mais revenons à l'infortuné Brian Bradley. Sur quoi, sur quels arguments il a construit ses hypothèses, est encore inconnue. Par conséquent, le condamner par contumace, le traiter de pseudoscientifique et l'accuser de charlatanisme, comme l'ont fait les journaux capricieux d'Amérique latine, ne devrait pas l'être maintenant. Il vaut mieux d'abord essayer de comprendre l'essence de la question : est-il possible de prédire l'apparition des tremblements de terre par les méthodes de la science moderne, c'est-à-dire de déterminer le lieu où ils se produiront, leur intensité et leur heure ? Après tout, de telles prévisions (si elles sont émises à l'avance), comme les prévisions météorologiques, permettront à la population des zones menacées de se préparer aux catastrophes naturelles attendues, de prendre des mesures préventives et, sinon de prévenir, du moins de réduire considérablement les lourdes pertes et pertes .

La possibilité d'une prévision sismique a été suscitée par l'expérience de l'observation de phénomènes naturels qui, précédant les tremblements sismiques, servent de signe avant-coureur de catastrophes imminentes. On constate depuis longtemps qu'avant certains tremblements de terre, une faible lueur diffuse se répand sur la terre ; parfois elle s'accompagne d'éclairs clignotants ou d'éclairs similaires, de reflets sur les nuages ​​(ce fut le cas en 1966 à Tachkent). À d'autres endroits, une brume brumeuse apparaît, qui s'étend sur la surface de la terre et disparaît après avoir été secouée. Il arrive qu'avant les secousses une légère brise montante s'élève du sol (au Japon on l'appelle "chiki") ou qu'un sourd grondement souterrain se fasse entendre ; dans ce cas, des oscillations aléatoires de l'aiguille magnétique se produisent et la force de levage des aimants permanents change.

Tous ceux-ci processus physiques, anticipant les vibrations sismiques, affectent le comportement des animaux, leur permettant d'anticiper le malheur imminent. Chroniques, documents historiques et traditions orales des peuples d'Asie, d'Amérique et d'Europe du Sud en témoignent. Dans les palais des empereurs chinois, des poissons d'eau douce spéciaux étaient conservés dans des aquariums spéciaux qui, avec leur anxiété, avertissaient de l'approche d'une catastrophe naturelle. La population du Japon avant le tremblement de terre a observé l'apparition soudaine de grands troupeaux d'anguilles, de thons et de saumons dans la mer, des espèces inconnues des grands fonds ont flotté à la surface et les roches répandues habituelles ont soudainement disparu. De nombreuses pieuvres ont nagé jusqu'aux rives, nichant généralement dans les crevasses des rochers sous-marins.

Grenouilles, serpents, vers et mille-pattes sortent de leurs abris avant un tremblement de terre. Les rats quittent leurs terriers tôt. Les oiseaux s'envolent vers des zones plus calmes à l'intérieur des terres. Les chevaux, les ânes, les moutons et les cochons montrent une nervosité accrue. Les chats et les chiens se distinguent par un pressentiment particulier ; il y a des cas où des chiens ont forcé leurs propriétaires à quitter des bâtiments, détruits par la suite par des frappes souterraines.

Il existe également des personnes dotées de la capacité d'anticiper les vibrations sismiques ; le plus souvent, ce sont des patients nerveux avec une excitabilité mentale accrue, mais il y a aussi personnes en bonne santé, qui se caractérisent par une susceptibilité accrue. Ainsi, par exemple, en 1855, un serviteur d'un samouraï japonais a prédit un fort tremblement de terre dans la ville d'Iedo (l'ancien nom de Tokyo).

Sur la base de toutes ces observations, les scientifiques ont eu l'idée de la possibilité d'une prédiction scientifique des tremblements de terre. Cette idée est née dans les années 50 de notre siècle presque simultanément dans différents pays, qui ont été soumis à des assauts écrasants d'éléments sismiques. Pour sa mise en œuvre, il a fallu apprendre, à l'aide d'instruments, à capter les précurseurs physiques des secousses et utiliser les données obtenues pour la prévision.

À cette époque, il avait déjà été découvert sans ambiguïté que les tremblements de terre se produisent lorsque les blocs se déplacent rapidement. la croûte terrestre le long des lignes de faille séparant ces blocs. Il semblerait qu'il vaille la peine de mettre des observations sur le comportement des failles géologiques - et le problème de la prévision sera résolu: une augmentation de l'activité de la faille indiquera la menace imminente de secousses sismiques.

A cet effet, des observations instrumentales systématiques ont été organisées sur de nombreuses failles sismiquement actives ayant subi des séismes destructeurs. On s'attendait à ce qu'avant les chocs sismiques, il y ait une augmentation des déformations des couches rocheuses tendues, la montée et la chute des blocs adjacents de la croûte terrestre, des changements brusques de la pente des couches (les soi-disant "tempêtes d'inclinaison"), de faibles petits chocs précédant le choc principal ("micro-séismes"), provoqués par effet piézoélectrique, l'augmentation de l'intensité des courants telluriques émanant de la source sismique, des modifications anormales du champ géomagnétique ("local orages magnétiques”) et un certain nombre d'autres phénomènes, préfigurant la libération de contraintes tectoniques dans les intestins.

En fait, la situation était beaucoup plus compliquée. En effet, dans de nombreux cas, les phénomènes attendus ont été observés ; mais souvent ils contredisaient le modèle théorique du processus ou révélaient un déroulement complètement inattendu et inexplicable. Ainsi, dans les zones sismiquement dangereuses de l'Alaska, un affaissement très lent (plusieurs centimètres par an) de la surface de la terre se produisait généralement. Trois fois - en 1923, 1924 et 1952 - des "échecs" spasmodiques ont été notés, au cours desquels les plongées se sont accélérées 5 à 6 fois; cependant, aucun phénomène sismique n'a été observé.

Le tremblement de terre dévastateur d'Anchorage en Alaska s'est produit en 1964 sans aucune condition préalable sous la forme d'un abaissement ou d'une montée brusque des couches. Dans la province japonaise de Niigata, où prévalait au contraire un soulèvement progressif, en 1959, le taux de soulèvement a soudainement augmenté de 10 fois. Un fort tremblement de terre n'a pas suivi ce saut, mais n'a éclaté sans précurseurs visibles que cinq ans plus tard. Les mêmes incohérences ont été notées avec les changements observés dans la pente des couches, le comportement des champs géomagnétiques et électriques, etc., bien que dans certains cas, les tremblements sismiques, comme supposé théoriquement, aient été précédés de fortes poussées d'anomalies.

Pendant trois décennies de recherche et de recherche, il n'a pas été possible d'identifier des modèles indiscutables sur lesquels s'appuyer pour prédire les chocs sismiques. Par conséquent, aujourd'hui, aucun des experts n'ose affirmer que certains phénomènes de la croûte terrestre peuvent être considérés comme des précurseurs sans équivoque de tremblements de terre et fournir des bases fiables pour les prévisions.

À l'heure actuelle, le cercle des scientifiques travaillant sur le problème de la prévision des tremblements de terre est divisé en deux camps - les sceptiques et les optimistes. Les sceptiques pensent qu'en l'état actuel de nos connaissances, totalement insuffisantes, ce problème est insoluble. À un moment donné, le président de l'Académie des sciences de l'URSS, M. V. Keldysh, l'a qualifié de fantastique. Le sismologue américain le plus en vue, Charles Richter, écrit : « C'est une lumière errante tentante... À l'heure actuelle, personne ne peut dire avec certitude qu'un tremblement de terre se produira à un moment donné à un endroit donné. On ne sait pas si une telle prédiction sera possible à l'avenir. Le chercheur soviétique bien connu de la sismicité de la Sibérie orientale, V.P. Solonenko, cite ironiquement un dicton attribué au sage chinois Confucius : "Il est difficile d'attraper un chat noir dans le noir, surtout s'il n'y est pas".

Les optimistes, tant dans notre pays qu'à l'étranger, croient que la science de la prévision des tremblements de terre est sur la bonne voie et fait déjà des progrès constants. Comme signe avant-coureur fiable des secousses, ils citent, par exemple, ceux identifiés par les scientifiques soviétiques dans certaines régions du Caucase et Asie centrale entrée dans les eaux souterraines avant les chocs sismiques d'hélium, d'argon, de radon, de chlore, de fluor et d'autres éléments provenant des zones profondes de la Terre ; ils placent aussi leurs espoirs dans l'étude des processus de dilatance, dont le développement précède aussi la libération de l'élément sismique. Cependant, il n'est pas encore précisé dans quelle mesure ces phénomènes sont universels pour des territoires aux structures géologiques différentes. Certains experts attachent une grande importance à l'élucidation de la périodicité des processus sismiques. Ainsi, les scientifiques japonais, qui ont établi une période d'activité sismique de 69 ans pour la région de Tokyo, attendent avec impatience 1992, quand, selon eux, une "grande catastrophe" semblable à un tremblement de terre d'une magnitude de 8,2 qui a dévasté la capitale du Pays du Soulèvement en 1923 peut se répéter. Mais les phénomènes de récurrence sont encore très peu étudiés, puisque des observations systématiques de secousses de la croûte terrestre ne sont réalisées que depuis environ 100 ans.

Dans ces conditions, il est clair à quel risque les prédicteurs sismiques sont exposés et quelle responsabilité ils assument. Il n'y a rien de surprenant dans le fait que les prévisions de Brian Bradley, si, bien sûr, il l'est. a été faite sur la base de données scientifiques authentiques, n'a pas été confirmée. Au contraire, il serait surprenant que tout ce qui a été prédit se produise.

Cependant, il existe des exemples de prévisions réussies. La première prévision de ce type a été faite le 4 février 1975 dans la province chinoise du Liaoning. Sur ordre des autorités, la population des villes de Haicheng et Yingkou a quitté ses maisons ce jour-là et des mesures ont été prises pour empêcher la destruction d'usines, d'entrepôts alimentaires, d'institutions pour enfants et d'hôpitaux. À 19h36, un fort tremblement de terre (d'une magnitude de 7,3) a détruit presque tous les locaux d'habitation, de nombreuses usines, barrages et autres structures d'ingénierie et industrielles. Grâce aux mesures de sécurité prises, il y a eu très peu de victimes. Après cela, deux autres petits tremblements de terre ont été prédits. Cependant, la tragique catastrophe du Tien Shan du 27 juillet 1976, au cours de laquelle 680 000 personnes sont mortes et plus de 700 000 personnes ont été blessées, et le nombre total de victimes a dépassé 1,4 million de personnes, les scientifiques chinois n'ont pas pu le prédire.

Notre pays a de l'expérience dans la prévision de l'un des tremblements mineurs (5 points) dans la région de Tachkent, un petit tremblement de terre dans la zone inhabitée de la vallée d'Alai près d'Andijan, et plusieurs autres événements sismiques similaires dans d'autres régions d'Asie centrale.

Je dois dire que dans tous les exemples donnés, il n'y a aucune garantie que l'exactitude de la prédiction soit due à la fiabilité de la prévision, et non à une coïncidence aléatoire. Il existe un certain nombre d'exemples inverses, lorsque les prévisions de tremblements de terre supposés futurs n'ont pas été confirmées.

De temps à autre, des sources massives d'information se mettent soudainement à battre des timbales et annoncent largement des succès extraordinaires dans la prévision sismique, et il semble que la plupart des tâches de cet important direction scientifique déjà décidé. Pourtant, dans les faits, la situation n'est pas du tout aussi encourageante, et le faux pathos de cette information reste sur la conscience de ses auteurs et diffuseurs.

En effet, à l'exception d'un seul cas dans la province du Liaoning (ville de Haichen), au cours des 30 années de travail sur le problème de la prévision sismique, pas un seul tremblement de terre catastrophique n'a été prévu dans aucune région du globe. En particulier, comme le souligne le célèbre chercheur soviétique B.A. Petrushevsky, en URSS, aucune prévision d'avertissement n'a été faite ni pour la région de Tachkent en 1966 ni pour la région de Gazli en 1976 et 1984, de sorte que la destruction s'est avérée si inattendue et lourd. D'une part, la prévision moderne n'est toujours pas en mesure d'identifier les principaux précurseurs de la prochaine décharge de contraintes sismiques et de déterminer l'emplacement du tremblement de terre : lors de la catastrophe dramatique du Tien Shan chinois en 1976, une vaste zone sismiquement dangereuse a été délimitée par des observations, mais ils n'ont pas pu déterminer le foyer de la décharge de l'élément sismique ; à cet égard, la prévision volcanique est mieux placée car elle porte sur des points précis du terrain.

D'autre part, le manque de capacité à reconnaître et à contrôler le "déclencheur" des tremblements de terre ne permet pas de déterminer l'heure exacte de l'événement : après le tremblement de terre d'Anchorage de 1964, de nombreux scientifiques sont arrivés à la conclusion qu'il avait été provoqué par la haute mer. marée, qui a servi de "déclencheur" , augmentant la charge sur la croûte terrestre. Avant le tremblement de terre, ce n'était clair pour personne ; en même temps, selon d'autres experts, l'initiateur du choc était une forte perturbation du champ magnétique, enregistrée 1 heure avant la catastrophe. De plus, les scientifiques ne disposent pas encore de moyens directs pour calculer la force d'éventuelles oscillations.

Apparemment, l'évaluation la plus juste du problème de la prévision des tremblements de terre a été faite par C. Richter, qui estime qu'au niveau actuel de la science, la prédiction de la décharge d'énergie sismique n'est possible - sans indication exacte de la date - que sur certaines failles tectoniques systématiquement et depuis longtemps étudiées. Probablement, à l'avenir, avec l'amélioration des méthodes d'enquête par satellite et le déploiement d'un réseau d'observations stationnaires au sol, il sera possible de prévoir les phénomènes sismiques sur de vastes régions de la surface terrestre.

Il est à noter que la prévision sismique, si elle contribue à résoudre le problème de la réduction du nombre de victimes humaines, n'empêche en rien les pertes matérielles et les destructions lors des tremblements de terre. Par conséquent, beaucoup plus grande valeur ont des travaux pour affiner le zonage sismique avec une différenciation du territoire selon le degré de danger, le développement de la construction parasismique dans les zones dangereuses et la réduction activité économique dans des zones hautement dangereuses ; ces activités visent à résoudre les deux problèmes. Sans se donner pour objectif de savoir exactement quand un tremblement de terre se produira, ils se permettent d'être prêts à tout moment.

Récemment, en sismologie technique, des idées ont été exprimées sur la possibilité de contrôler les tremblements de terre. Il a été observé que les explosions nucléaires souterraines provoquent une série de tremblements de terre ultérieurs plus faibles; des phénomènes similaires se produisent après injection dans les intestins par puits profonds eau à haute pression. On suppose que de tels moyens techniques peuvent libérer l'énergie accumulée dans les profondeurs et la décharger en petites portions, évitant ainsi les chocs destructeurs. Avis d'experts sensés : il n'y a aucune garantie que le processus se développera comme nous le souhaitons.

Les gens ont été confrontés à l'émeute du firmament terrestre depuis à peu près l'époque où ils sont descendus dans ce firmament depuis les arbres. Apparemment, les premières tentatives d'explication de la nature des tremblements de terre remontent également au début de l'ère humaine, dans laquelle les dieux souterrains, les démons et autres pseudonymes des mouvements tectoniques apparaissent abondamment. Au fur et à mesure que nos ancêtres acquéraient des habitations permanentes avec des forteresses et des poulaillers qui leur étaient attachés, les dommages causés par le tremblement du sol sous eux devenaient plus importants et le désir d'apaiser Vulcain, ou du moins de prédire sa défaveur, devenait plus fort.

Cependant, différents pays dans les temps anciens ont été secoués par différentes entités. La version japonaise donne le premier rôle à ceux qui vivent sous terre. poisson-chat géant qui bougent parfois. En mars 2011, une autre émeute de poissons a provoqué un tremblement de terre et un tsunami massifs.

Schéma de propagation du tsunami dans l'océan Pacifique. Le tableau montre en couleur la hauteur des vagues divergentes dans différentes directions, générées par un tremblement de terre près du Japon. Rappelons que le tremblement de terre du 11 mars a provoqué une vague de tsunami sur la côte du Japon, qui a entraîné la mort d'au moins 20 000 personnes, des destructions massives et la transformation du mot "Fukushima" en synonyme de Tchernobyl. La réponse au tsunami nécessite une grande rapidité. Les vagues océaniques sont mesurées en kilomètres par heure et les ondes sismiques en kilomètres par seconde. De ce fait, il existe une marge de temps de 10 à 15 minutes, pendant laquelle il est nécessaire d'avertir les habitants du territoire menacé.

Firmament instable

La croûte terrestre est en mouvement très lent mais continu. D'énormes blocs se poussent les uns contre les autres et se déforment. Lorsque les contraintes dépassent la résistance à la traction, la déformation devient inélastique - le firmament terrestre se brise et les couches se déplacent le long de la faille avec un recul élastique. Cette théorie a été proposée pour la première fois il y a près de cent ans par le géophysicien américain Harry Reid, qui a étudié le tremblement de terre de 1906 qui a presque complètement détruit San Francisco. Depuis lors, les scientifiques ont proposé de nombreuses théories qui détaillent le cours des événements de différentes manières, mais le principe fondamental est resté dans de façon générale Même.

La profondeur de la mer est variable. L'arrivée d'un tsunami est souvent précédée d'un retrait des eaux du rivage. Les déformations élastiques de la croûte terrestre précédant un tremblement de terre laissent l'eau en place, mais la profondeur du fond par rapport au niveau de la mer change souvent. Surveillance profondeur de la mer Elle est réalisée par un réseau d'instruments spéciaux - marégraphes, installés à la fois sur le rivage et à distance du rivage.

La variété des versions, hélas, n'augmente pas la quantité de connaissances. On sait que le foyer (scientifiquement - l'hypocentre) d'un tremblement de terre est une zone étendue dans laquelle la destruction des roches se produit avec la libération d'énergie. Ses volumes sont directement liés à la taille de l'hypocentre - plus il est grand, plus la secousse est forte. Les foyers des tremblements de terre destructeurs s'étendent sur des dizaines et des centaines de kilomètres. Ainsi, la source du tremblement de terre du Kamtchatka de 1952 avait une longueur d'environ 500 km, et le tremblement de terre de Sumatra, qui a provoqué le pire tsunami de l'histoire moderne en décembre 2004, avait au moins 1300 km de long.

Les dimensions de l'hypocentre dépendent non seulement des contraintes qui y sont accumulées, mais aussi de la résistance physique des roches. Chaque couche individuelle qui se trouve dans la zone de destruction peut soit se fissurer, augmentant l'ampleur de l'événement, soit résister. Le résultat final s'avère finalement dépendre de nombreux facteurs invisibles de la surface.

La tectonique en images. La collision des plaques lithosphériques conduit à leur déformation et à l'accumulation de contraintes.

climat sismique

Le zonage sismique d'un territoire permet de prédire l'intensité des secousses possibles en un lieu donné, même sans en préciser le lieu et l'heure exacts. La carte résultante peut être comparée à la carte climatique, mais au lieu du climat atmosphérique, elle affiche une carte sismique - une évaluation de la force sismique possible à un endroit donné.

Les informations initiales sont des données sur l'activité sismique dans le passé. Malheureusement, l'histoire des observations instrumentales des processus sismiques a un peu plus de cent ans, et encore moins dans de nombreuses régions. Collecte des données de sources historiques: les descriptions d'auteurs même anciens suffisent généralement à déterminer la magnitude d'un tremblement de terre, car les échelles correspondantes sont construites sur la base des conséquences quotidiennes - la destruction de bâtiments, les réactions des gens, etc. Mais cela, bien sûr, ne suffit pas - l'humanité est encore trop jeune. Si une région n'a pas connu de tremblement de terre de magnitude 10 au cours des deux derniers millénaires, cela ne signifie pas qu'il ne se produira pas l'année prochaine. Alors que nous parlons de construction ordinaire de faible hauteur, on peut supporter le risque de ce niveau, mais le placement de centrales nucléaires, d'oléoducs et d'autres installations potentiellement dangereuses nécessite une précision nettement plus grande.

Le problème s'avère résoluble si l'on part des tremblements de terre individuels pour considérer le flux d'événements sismiques, qui se caractérise par certaines régularités, notamment la densité et la récurrence. Dans ce cas, il est possible d'établir la dépendance de la fréquence des tremblements de terre sur leur force. Plus le tremblement de terre est faible, plus leur nombre est élevé. Cette relation peut être analysée méthodes mathématiques, et, après l'avoir établi pendant une certaine période de temps, quoique courte, mais munie d'observations instrumentales, il est possible d'extrapoler avec une fiabilité suffisante le cours des événements sur des centaines, voire des milliers d'années. L'approche probabiliste permet d'imposer des limites, acceptables en termes de précision, à l'ampleur des catastrophes futures.

Carte de zonage sismique OSR-97D. Les couleurs montrent le maximum force destructrice tremblements de terre avec une période de répétition d'environ 10 000 ans. Cette carte est utilisée dans la construction de centrales nucléaires et d'autres installations critiques. L'une des manifestations de l'activité terrestre sont les volcans. Leurs éruptions sont colorées et parfois destructrices, mais les chocs sismiques qu'elles génèrent sont généralement faibles et ne constituent pas une menace indépendante.

Comme exemple de la façon dont cela est fait, on peut citer l'ensemble de cartes de zonage sismique OSR-97 actuellement en service en Russie. Lors de sa compilation, selon des données géologiques, des failles ont été identifiées - sources potentielles de tremblements de terre. Leur activité sismique a été modélisée à l'aide de mathématiques très complexes. Les flux virtuels d'événements sismiques ont ensuite été vérifiés par rapport à la réalité. Les dépendances résultantes pourraient être extrapolées avec une relative confiance dans le futur. Le résultat a été une série de cartes montrant le score maximum d'événements qui peuvent se répéter sur un territoire donné avec une fréquence de 100 à 10 000 ans.

Signes avant-coureurs de troubles

Le zonage sismique permet de comprendre où jeter la paille. Mais afin de minimiser les dégâts, il serait bon de connaître l'heure et le lieu exacts de l'événement - en plus de l'évaluation "climatique", vous disposez également d'une prévision "météo".

La prédiction de tremblement de terre à court terme la plus impressionnante a été faite en 1975 dans la ville chinoise de Haicheng. Des scientifiques qui observent l'activité sismique depuis plusieurs années ont annoncé une alerte le 4 février vers 14 heures. Les habitants ont été emmenés dans la rue et les magasins et les industries ont été fermés. Un tremblement de terre d'une magnitude de 7,3 s'est produit à 19h36, la ville a subi des dégâts importants, mais il y a eu peu de victimes humaines. Hélas, cet exemple est encore l'un des rares.

Les contraintes qui s'accumulent dans l'épaisseur de la terre entraînent des modifications de ses propriétés et, dans la plupart des cas, elles peuvent être tout à fait "captées" par les instruments. De tels changements - les sismologues les appellent des précurseurs - sont aujourd'hui connus de plusieurs centaines, et leur liste s'allonge d'année en année. L'augmentation des contraintes terrestres modifie la vitesse des ondes élastiques, la conductivité électrique, le niveau des eaux souterraines, etc.

Une des conséquences typiques tremblement de terre dévastateur. Les experts évalueraient l'intensité de la secousse à environ 10 (sur une échelle de 12 points).

Le problème est que les précurseurs sont capricieux. Ils se comportent différemment dans différentes régions, apparaissant devant les chercheurs dans des combinaisons différentes, parfois bizarres. Pour plier en toute confiance la «mosaïque», vous devez connaître les règles de sa compilation, mais information complète Nous n'en avons pas et il n'est pas certain que nous en aurons un jour.

Des études menées dans les années 1950-1970 ont montré une corrélation entre la teneur en radon des eaux souterraines de la région de Tachkent et l'activité sismique. La teneur en radon avant les tremblements de terre dans un rayon allant jusqu'à 100 km a changé 7 à 9 jours avant le choc, augmentant d'abord jusqu'à un maximum (pendant cinq jours), puis diminuant. Mais des études similaires au Kirghizistan et dans le Tien Shan n'ont pas montré de corrélation stable.

Les déformations élastiques de la croûte terrestre conduisent à un changement relativement rapide (mois et années) de la hauteur du terrain. Ces changements ont été "capturés" depuis longtemps et de manière fiable. Au début des années 1970, des experts américains ont identifié un soulèvement de surface près de la ville de Palmdale en Californie, qui se dresse directement sur la faille de San Andreas, à laquelle l'État doit sa réputation de lieu sismiquement agité. Des forces, de l'argent et du matériel considérables ont été déployés pour tenter de suivre l'évolution des événements et d'avertir à temps. Au milieu des années 1970, l'élévation de la surface est passée à 35 cm et une diminution de la vitesse des ondes élastiques dans l'épaisseur de la Terre a également été notée. Les observations des précurseurs se sont poursuivies pendant de nombreuses années, coûtant beaucoup de dollars, mais ... la catastrophe ne s'est pas produite, l'état de la région est progressivement revenu à la normale.

À dernières années il y a eu de nouvelles approches de prévision liées à la prise en compte de l'activité sismique au niveau mondial. En particulier, les sismologues du Kamtchatka, qui sont traditionnellement à la « pointe » de la science, ont fait état de succès prédictifs. Mais l'attitude du monde scientifique dans son ensemble à l'égard du pronostic serait encore plus correctement qualifiée de scepticisme prudent.

Docteur en sciences géologiques et minéralogiques Nikolai Koronovsky, candidat en sciences géologiques et minéralogiques Alfred Naimark.

Tremblement de terre 12 janvier 2010, Port-au-Prince, la capitale de la République d'Haïti. Palais présidentiel et pâtés de maisons détruits. Le nombre total de morts est de 220 000.

Science et vie // Illustrations

Prévision des risques sismiques et des tremblements de terre par rapport aux prévisions climatiques et météorologiques (selon V. I. Ulomov, http://seismos-u.ifz.ru).

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Riz. 1. Anomalies précurseurs et post-sismiques sur les parcelles de signaux agrégés, Chine (d'après A. Lyubushin, 2007).

Riz. 2. Les anomalies avant les tremblements de terre au Japon du 25 septembre 2003 et du 11 mars 2011 sont limitées par des lignes verticales (d'après A. Lyubushin, 2011).

Pas même une année ne passe sans qu'un tremblement de terre catastrophique quelque part avec une destruction totale et des pertes humaines, dont le nombre peut atteindre des dizaines et des centaines de milliers. Et puis il y a les tsunamis - des vagues anormalement hautes qui surgissent dans les océans après les tremblements de terre et emportent les villes et les villages avec leurs habitants sur les côtes basses. Ces catastrophes sont toujours inattendues, leur soudaineté et leur imprévisibilité effraient. Vraiment science moderne incapable de prévoir de tels cataclysmes ? Après tout, ils prédisent des ouragans, des tornades, des changements météorologiques, des inondations, des orages magnétiques, même des éruptions volcaniques, et avec des tremblements de terre - un échec complet. Et la société croit souvent que les scientifiques sont à blâmer. Ainsi, en Italie, six géophysiciens et sismologues ont été jugés, qui en 2009 n'ont pas pu prédire le tremblement de terre de L'Aquila, qui a coûté la vie à 300 personnes.

Il semblerait qu'il existe de nombreuses méthodes instrumentales différentes, des dispositifs qui corrigent les moindres déformations de la croûte terrestre. Et la prévision du tremblement de terre échoue. Alors, quel est le problème ? Pour répondre à cette question, considérons d'abord ce qu'est un tremblement de terre.

La couche supérieure de la Terre - la lithosphère, constituée d'une croûte terrestre solide d'une épaisseur de 5 à 10 km dans les océans et jusqu'à 70 km sous les chaînes de montagnes - est subdivisée en un certain nombre de plaques appelées lithosphériques. En dessous se trouve également un manteau supérieur solide, plus précisément sa partie supérieure. Ces géosphères sont composées de diverses roches à haute dureté. Mais dans l'épaisseur du manteau supérieur à différentes profondeurs, il y a une couche appelée asthénosphérique (du grec asthenos - faible), qui a une viscosité inférieure à celle des roches au-dessus et sous-jacentes du manteau. On suppose que l'asthénosphère est le "lubrifiant" à travers lequel les plaques lithosphériques et les parties du manteau supérieur peuvent se déplacer.

Au cours du mouvement de la plaque, à certains endroits, elles se heurtent, formant d'énormes chaînes de plis montagneux, à d'autres, au contraire, elles se rompent avec la formation d'océans, dont la croûte est plus lourde que la croûte des continents et est capable de couler sous eux. Ces interactions de plaques provoquent des contraintes colossales dans les roches, les compressant ou au contraire les étirant. Lorsque les contraintes dépassent la résistance à la traction des roches, elles sont très rapides, quasi instantanées, déplacement, rupture. Le moment de ce changement est un tremblement de terre. Si nous voulons le prédire, nous devons alors donner une prévision de lieu, de temps et de force possible.

Tout tremblement de terre est un processus qui se déroule à une vitesse finie, avec la formation et le renouvellement de nombreuses ruptures d'échelles différentes, déchirant chacune d'elles avec la libération et la redistribution de l'énergie. En même temps, il faut bien comprendre que les roches ne sont pas un massif homogène continu. Il présente des fissures, des zones structurellement affaiblies, qui réduisent considérablement sa résistance globale.

La vitesse de propagation d'une rupture ou de ruptures atteint plusieurs kilomètres par seconde, le processus de destruction couvre un certain volume de roches - la source d'un tremblement de terre. Son centre s'appelle l'hypocentre et la projection sur la surface de la Terre s'appelle l'épicentre du tremblement de terre. Les hypocentres sont situés à différentes profondeurs. Le plus profond - jusqu'à 700 km, mais souvent beaucoup moins.

L'intensité, ou force, des tremblements de terre, si importante pour la prévision, est caractérisée en points (mesure de destruction) sur l'échelle MSK-64 : de 1 à 12, ainsi que la magnitude M - une valeur sans dimension proposée par C. F. Richter, professeur au California Institute of Technology, qui reflète la quantité d'énergie totale libérée des vibrations élastiques.

Qu'est-ce qu'une prévision ?

Pour évaluer la possibilité et avantage pratique prévision sismique, il est nécessaire de bien définir les exigences auxquelles il doit répondre. Ce n'est pas une supposition, pas une prédiction triviale d'événements manifestement réguliers. Une prévision est définie comme un jugement scientifiquement fondé sur le lieu, l'heure et l'état d'un phénomène, dont les schémas d'occurrence, la distribution et les changements sont inconnus ou peu clairs.

Prévisibilité fondamentale des catastrophes sismiques de longues années n'a soulevé aucun doute. La foi dans le potentiel prédictif illimité de la science était étayée par des arguments apparemment assez convaincants. Les événements sismiques avec la libération d'une énorme énergie ne peuvent pas se produire dans les entrailles de la Terre sans préparation. Il devrait inclure certaines restructurations de la structure et des champs géophysiques, plus le tremblement de terre attendu est important et plus intense. Les manifestations de tels réarrangements - modifications anormales de certains paramètres de l'environnement géologique - sont détectées par des méthodes de surveillance géologique, géophysique et géodésique. La tâche consistait donc à corriger en temps opportun l'apparition et le développement de telles anomalies, en disposant des méthodes et de l'équipement nécessaires.

Cependant, il s'est avéré que même dans les zones où des observations minutieuses et continues sont effectuées - en Californie (États-Unis), au Japon - les tremblements de terre les plus forts se produisent à chaque fois de manière inattendue. Soyez fiable et prévision précise ne peut se faire empiriquement. La raison en était la connaissance insuffisante du mécanisme du processus à l'étude.

Ainsi, le processus sismique était a priori considéré comme prévisible dans son principe, si les mécanismes, preuves et techniques nécessaires, peu clairs ou insuffisants aujourd'hui, sont compris, complétés et améliorés à l'avenir. Il n'y a pas d'obstacles fondamentalement insurmontables à la prévision. Postulats de possibilités illimitées hérités de la science classique savoir scientifique, les prédictions des processus qui nous intéressent étaient, jusqu'à relativement récemment, les principes de base de toute recherche en sciences naturelles. Comment ce problème est-il compris maintenant ?

Il est bien évident que même sans études spéciales, on peut «prédire» en toute confiance, par exemple, un fort tremblement de terre dans la zone de transition hautement sismique du continent asiatique à l'océan Pacifique au cours des 1000 prochaines années. De même «raisonnablement», on peut affirmer qu'un tremblement de terre d'une magnitude de 5,5 se produira demain à 14h00, heure de Moscou, dans la région de l'île d'Iturup dans la chaîne des Kouriles. Mais le prix de telles prévisions est un sou cassé. La première des prévisions est assez fiable, mais personne n'en a besoin en raison de sa précision extrêmement faible ; le second est assez précis, mais aussi inutile, car sa fiabilité est proche de zéro.

Il en ressort clairement que : a) à n'importe quel niveau de connaissance, une augmentation de la fiabilité d'une prévision entraîne une diminution de sa précision, et vice versa ; b) avec une précision insuffisante de la prévision de deux paramètres (par exemple, l'emplacement et la magnitude d'un tremblement de terre), même une prédiction précise du troisième paramètre (le temps) perd sa signification pratique.

Ainsi, la tâche principale et la principale difficulté de la prévision des tremblements de terre est que les prévisions de son lieu, de son temps et de son énergie ou de son intensité satisfassent aux exigences de la pratique à la fois en termes de précision et de fiabilité. Cependant, ces exigences elles-mêmes sont différentes en fonction non seulement du niveau de connaissance atteint sur les séismes, mais aussi des objectifs spécifiques de la prévision, qui sont atteints par différents types de prévision. Il est d'usage de distinguer :

Zonage sismique (évaluations de la sismicité pendant des décennies - siècles ;

Prévisions : à long terme (pendant des années - des décennies), à moyen terme (pendant des mois - des années), à court terme (dans le temps 2-3 jours - heures, sur place 30-50 km) et parfois opérationnelles (pendant des heures - minutes ).

La prévision à court terme est particulièrement pertinente: c'est lui qui est à la base des avertissements spécifiques sur la catastrophe à venir et pour Action urgente pour limiter ses dégâts. Le prix des erreurs ici est très élevé. Ces erreurs sont de deux types :

1. « Fausse alerte » lorsque, après avoir pris toutes les mesures pour minimiser le nombre de victimes et de pertes matérielles, le fort tremblement de terre prévu ne se produit pas.

2. "Missing the target" lorsque le tremblement de terre qui a eu lieu n'était pas prévu. De telles erreurs sont extrêmement fréquentes : presque tous les tremblements de terre catastrophiques sont inattendus.

Dans le premier cas, les dommages causés par la perturbation du rythme de vie et de travail de milliers de personnes peuvent être très importants, dans le second cas, les conséquences sont lourdes non seulement de pertes matérielles, mais aussi de pertes humaines. Dans les deux cas, la responsabilité morale des sismologues pour une prévision erronée est très élevée. Cela les oblige à être extrêmement prudents lorsqu'ils émettent (ou non) des avertissements officiels aux autorités concernant le danger imminent. À leur tour, les autorités, conscientes des énormes difficultés et des graves conséquences de l'arrêt du fonctionnement d'une zone densément peuplée ou grande ville au moins pour un jour ou deux, ils ne sont pas pressés de suivre les recommandations de nombreux prévisionnistes "amateurs" non officiels qui déclarent 90% et même 100% de fiabilité de leurs prévisions.

Cher prix de l'ignorance

Pendant ce temps, l'imprévisibilité des géocatastrophes coûte très cher à l'humanité. Comme l'a noté, par exemple, le sismologue russe A. D. Zavyalov, de 1965 à 1999, les tremblements de terre ont représenté 13% du nombre total de catastrophes naturelles dans le monde. De 1900 à 1999, il y a eu 2 000 tremblements de terre d'une magnitude supérieure à 7. Dans 65 d'entre eux, M était supérieur à 8. Les pertes humaines dues aux tremblements de terre au XXe siècle se sont élevées à 1,4 million de personnes. Parmi ceux-ci, au cours des 30 dernières années, lorsque le nombre de victimes a commencé à être compté avec plus de précision, il y avait 987 000 personnes, soit 32,9 000 personnes par an. Parmi toutes les catastrophes naturelles, les tremblements de terre occupent la troisième place en termes de nombre de décès (17 % du nombre total de décès). En Russie, sur 25% de sa superficie, où il y a environ 3 000 villes et villages, 100 grandes centrales hydroélectriques et thermiques, cinq centrales nucléaires, des secousses sismiques d'une intensité de 7 ou plus sont possibles. Les tremblements de terre les plus forts du XXe siècle se sont produits au Kamtchatka (4 novembre 1952, М = 9,0), dans les îles Aléoutiennes (9 mars 1957, М = 9,1), au Chili (22 mai 1960, М = 9,5 ), en Alaska (28 mars 1964, M = 9,2).

La liste des séismes les plus violents de ces dernières années est impressionnante.

26 décembre 2004 Tremblement de terre de Sumatro-Andaman, M = 9,3. La réplique la plus forte (deuxième choc) avec M = 7,5 s'est produite 3 heures et 22 minutes après le choc principal. Au cours du premier jour qui a suivi, environ 220 nouveaux tremblements de terre avec M > 4,6 ont été enregistrés. Le tsunami a frappé les côtes du Sri Lanka, de l'Inde, de l'Indonésie, de la Thaïlande, de la Malaisie ; 230 mille personnes sont mortes. Trois mois plus tard, une réplique se produit avec М = 8,6.

28 mars 2005 Nias Island, à trois kilomètres de Sumatra, un tremblement de terre avec M = 8,2. 1300 personnes sont mortes.

8 octobre 2005 Pakistan, séisme avec M = 7,6 ; 73 000 personnes sont mortes, plus de trois millions se sont retrouvées sans abri.

27 mai 2006 Île de Java, tremblement de terre avec M = 6,2 ; 6618 personnes sont mortes, 647 000 se sont retrouvées sans abri.

12 mai 2008 Province du Sichuan, Chine, à 92 km de Chengdu, tremblement de terre М = 7,9 ; 87 000 personnes sont mortes, 370 000 ont été blessées, 5 millions se sont retrouvées sans abri.

6 avril 2009 Italie, tremblement de terre avec M = 5,8 près de la ville historique de L'Aquila ; 300 personnes ont été victimes, 1,5 mille ont été blessées, plus de 50 000 se sont retrouvées sans abri.

12 janvier 2010 L'île d'Haïti, à quelques miles de la côte, deux séismes avec M = 7,0 et 5,9 en quelques minutes. Environ 220 000 personnes sont mortes.

11 mars 2011 Japon, deux tremblements de terre : M = 9,0, épicentre à 373 km au nord-est de Tokyo ; M = 7,1, épicentre à 505 km au nord-est de Tokyo. Un tsunami catastrophique a tué plus de 13 000 personnes, 15,5 000 ont disparu, la destruction d'une centrale nucléaire. 30 minutes après le choc principal, une réplique avec M = 7,9 suivie d'un autre choc avec M = 7,7. Au cours de la première journée après le séisme, environ 160 répliques avec des magnitudes de 4,6 à 7,1 ont été enregistrées, dont 22 avec M > 6. Au cours de la deuxième journée, le nombre de répliques avec M > 4,6 était d'environ 130 (dont 7 répliques avec M > 6,0). Pour le troisième jour, ce nombre a diminué à 86 (dont un choc avec М = 6,0). Le 28e jour, il y a eu un tremblement de terre avec М = 7,1. Au 12 avril, 940 répliques avec M > 4,6 ont été enregistrées. Les épicentres des répliques couvraient une zone d'environ 650 km de long et environ 350 km de large.

Tous, sans exception, les événements répertoriés se sont avérés inattendus ou "prédits" pas si définitivement et avec précision que des mesures de sécurité spécifiques pourraient être prises. Pendant ce temps, les déclarations sur la possibilité et même les réalisations multiples d'une prévision fiable à court terme de tremblements de terre spécifiques ne sont pas rares à la fois sur les pages de publications scientifiques et sur Internet.

Histoire de deux prédictions

Dans la région de la ville de Haicheng, province du Liaoning (Chine), au début des années 70 du siècle dernier, des signes d'un possible fort tremblement de terre ont été notés à plusieurs reprises: changements dans les pentes de la surface terrestre, champ géomagnétique, résistance électrique des sols, niveaux d'eau dans les puits, comportement des animaux. En janvier 1975, un danger imminent est annoncé. Début février, le niveau d'eau dans les puits a soudainement augmenté et le nombre de tremblements de terre faibles a considérablement augmenté. Le 3 février au soir, les autorités sont prévenues par des sismologues d'une catastrophe imminente. Le lendemain matin, il y a eu un tremblement de terre d'une magnitude de 4,7. A 14h00, un impact encore plus fort a été annoncé. Les habitants ont fui leurs maisons et des mesures de sécurité ont été prises. A 19 h 36, un choc puissant (M = 7,3) a causé d'importants dégâts, mais il y a eu peu de victimes.

C'est le seul exemple d'une prévision à court terme d'un tremblement de terre dévastateur qui est étonnamment précise dans le temps, le lieu et (approximativement) en intensité. Cependant, d'autres, très peu de prévisions qui se sont réalisées, n'étaient pas suffisamment certaines. L'essentiel est que le nombre d'événements réels imprévus et de fausses alarmes soit resté extrêmement élevé. Cela signifiait qu'il n'y avait pas d'algorithme fiable pour une prédiction stable et précise des catastrophes sismiques, et la prévision de Haicheng n'était très probablement qu'une coïncidence exceptionnellement chanceuse. Ainsi, un peu plus d'un an plus tard, en juillet 1976, un tremblement de terre de M = 7,9 s'est produit à 200-300 km à l'est de Pékin. La ville de Tangshan a été complètement détruite, 250 000 personnes sont mortes. Certains signes avant-coureurs de la catastrophe n'ont pas été observés, l'alerte n'a pas été annoncée.

Après cela, et aussi après l'échec d'une expérience de prévision des tremblements de terre à long terme à Parkfield (États-Unis, Californie) au milieu des années 1980, une attitude sceptique quant aux perspectives de résolution du problème a prévalu. Cela s'est reflété dans la plupart des rapports de la réunion "Evaluation of Earthquake Prediction Projects" à Londres (1996), organisée par la Royal Astronomical Society et l'Associated Association of Geophysics, ainsi que dans la discussion des sismologues de différents pays sur la pages de la revue "Nature" (février - avril 1999). de l'année).

Bien plus tard que le tremblement de terre de Tangshan, le scientifique russe A.A. Lyubushin, analysant les données de surveillance géophysique de ces années, a pu identifier l'anomalie qui a précédé cet événement (dans le graphique supérieur de la Fig. 1, elle est mise en évidence par la ligne verticale droite) . L'anomalie correspondant à cette catastrophe est également présente sur le graphique du signal inférieur modifié. Il y a d'autres anomalies sur les deux graphiques, pas très inférieures à celle mentionnée, mais ne coïncidant avec aucun tremblement de terre. Mais aucun précurseur du tremblement de terre de Haicheng (ligne verticale gauche) n'a été initialement trouvé ; l'anomalie n'a été révélée qu'après modification du graphique (Fig. 1, en bas). Ainsi, bien qu'il ait été possible d'identifier les précurseurs des tremblements de terre de Tangshan et, dans une moindre mesure, des tremblements de terre de Haicheng dans ce cas a posteriori, une identification prédictive fiable des signes d'événements destructeurs futurs n'a pas été trouvée.

Aujourd'hui, en analysant les résultats à long terme, depuis 1997, des enregistrements continus de fond microsismique dans les îles japonaises, A. Lyubushin a constaté que six mois avant un fort tremblement de terre sur l'île. Hokkaido (M = 8,3 ; 25 septembre 2003), il y a eu une diminution de la valeur moyenne dans le temps du signal précurseur, après quoi le signal n'est pas revenu au niveau précédent et s'est stabilisé à des valeurs faibles. À partir de la mi-2002, cela s'est accompagné d'une augmentation de la synchronisation des valeurs de cette caractéristique à différentes stations. Une telle synchronisation du point de vue de la théorie des catastrophes est un signe de la transition prochaine du système étudié vers un état qualitativement nouveau, dans ce cas, une indication d'une catastrophe imminente. Ces résultats et les résultats ultérieurs du traitement des données disponibles ont conduit à l'hypothèse que l'événement sur environ. Hokkaido, bien que fort, n'est qu'un avant-goût d'un désastre encore plus puissant à venir. Ainsi, dans la fig. La figure 3 montre deux anomalies dans le comportement du signal précurseur - des minima nets en 2002 et 2009. Le premier d'entre eux ayant été suivi d'un tremblement de terre le 25 septembre 2003, le second minimum pourrait être annonciateur d'un événement encore plus puissant avec M = 8,5-9. Sa place était indiquée comme « îles japonaises » ; plus précisément, elle a été déterminée rétrospectivement, après coup. L'heure de l'événement a d'abord été prévue (avril 2010) pour juillet 2010, puis - à partir de juillet 2010 pour une durée indéterminée, ce qui a exclu la possibilité de déclarer une alarme. C'est arrivé le 11 mars 2011 et, à en juger par la Fig. 2, on pouvait s'y attendre plus tôt et plus tard.

Cette prévision se réfère au moyen terme, qui a été couronné de succès auparavant. Les prévisions réussies à court terme sont toujours uniques : pour trouver une stabilité ensemble efficace les signes avant-coureurs ont échoué. Et maintenant, il n'y a aucun moyen de savoir à l'avance dans quelles situations les mêmes signes avant-coureurs seront efficaces que dans les prévisions de A. Lyubushin.

Leçons du passé, doutes et espoirs pour l'avenir

Quel est l'état actuel du problème de la prévision sismique à court terme ? L'éventail des opinions est très large.

Au cours des 50 dernières années, les tentatives de prédiction du lieu et de l'heure des forts tremblements de terre pendant plusieurs jours ont été infructueuses. Il n'a pas été possible d'isoler les précurseurs de tremblements de terre spécifiques. Les perturbations locales de divers paramètres du milieu ne peuvent pas être les précurseurs de séismes individuels. Il est possible qu'une prévision à court terme avec la précision requise soit généralement irréaliste.

En septembre 2012, lors de la 33e Assemblée générale Commission européenne de sismologie (Moscou), secrétaire général de l'Association internationale de sismologie et de physique de l'intérieur de la Terre P. Suchadolk a admis qu'aucune solution révolutionnaire en sismologie n'est attendue dans un proche avenir. Il a été noté qu'aucun des plus de 600 précurseurs connus et aucun ensemble d'entre eux ne garantit des prédictions de tremblement de terre qui se produisent sans précurseurs. Indiquez avec confiance le lieu, l'heure, la puissance du cataclysme échoue. Les espoirs ne reposent que sur des prédictions où de forts tremblements de terre se produisent avec une certaine périodicité.

Est-il donc possible à l'avenir d'améliorer à la fois la précision et la fiabilité des prévisions ? Avant de chercher une réponse, il faut comprendre : pourquoi, en fait, les tremblements de terre devraient être prévisibles ? On pense traditionnellement que tout phénomène est prévisible, si des événements similaires qui se sont déjà produits sont suffisamment étudiés, en détail et avec précision, et la prévision peut être construite par analogie. Mais les événements futurs se déroulent dans des conditions qui ne sont pas identiques aux précédentes, et donc ils en différeront certainement d'une certaine manière. Une telle approche peut être efficace si, comme cela est sous-entendu, les différences dans les conditions d'origine et de développement du processus étudié à différents endroits, à différents moments sont faibles et changent son résultat proportionnellement à l'ampleur de ces différences, que est, également insignifiant. Avec la répétition, le caractère aléatoire et l'ambiguïté de ces écarts, ils se compensent considérablement, ce qui permet d'obtenir, par conséquent, des prévisions pas absolument exactes, mais statistiquement acceptables. Cependant, la possibilité d'une telle prévisibilité à la fin du XXe siècle a été remise en question.

Pendule et tas de sable

On sait que le comportement de nombreux systèmes naturels est décrit de manière assez satisfaisante par des équations différentielles non linéaires. Mais leurs décisions à un point critique de l'évolution deviennent instables, ambiguës - la trajectoire théorique des fourches de développement. L'une ou l'autre des branches se réalise de manière imprévisible sous l'action de l'une des nombreuses petites fluctuations aléatoires qui se produisent toujours dans tout système. Le choix ne pouvait être prédit que si les conditions initiales étaient connues exactement. Mais les systèmes non linéaires sont très sensibles à leurs moindres changements. De ce fait, le choix d'un chemin systématiquement à seulement deux ou trois points de branchement (bifurcations) conduit au fait que le comportement des solutions d'équations complètement déterministes s'avère chaotique. Cela s'exprime - même avec une augmentation régulière des valeurs de n'importe quel paramètre, comme la pression - dans l'auto-organisation de mouvements collectifs irréguliers et spasmodiques et de déformations des éléments du système et de leurs agrégations. Un tel régime, qui associe paradoxalement déterminisme et chaos et se définit comme chaos déterministe, distinct du désordre complet, n'a rien d'exceptionnel, et pas seulement dans sa nature. Donnons les exemples les plus simples.

En comprimant une règle flexible strictement le long de l'axe longitudinal, nous ne pourrons pas prédire dans quelle direction elle se pliera. En balançant un pendule sans frottement si fort qu'il atteint son point d'équilibre supérieur et instable, mais pas plus, nous ne pouvons pas prédire si le pendule va reculer ou faire un tour complet. En envoyant une boule de billard en direction d'une autre, on prévoit approximativement la trajectoire de cette dernière, mais après ses collisions avec la troisième, et plus encore avec la quatrième boule, nos prédictions se révéleront très imprécises et instables. En augmentant un tas de sable avec un remblai uniforme, lorsqu'un certain angle critique de sa pente est atteint, nous verrons, avec le roulement de grains de sable individuels, des effondrements imprévisibles de type avalanche d'agrégations de grains se produisant spontanément. Tel est le comportement déterministe-chaotique d'un système en état de criticité auto-organisé. Les modèles de comportement mécanique des grains de sable individuels sont complétés ici par des caractéristiques qualitativement nouvelles, dues aux connexions internes de l'agrégat de grains de sable en tant que système.

La structure discontinue des masses rocheuses est fondamentalement similaire - de la microfissuration dispersée initiale à la croissance des fissures individuelles, puis à leurs interactions et interconnexions. La croissance écrasante de quelqu'un, à l'avance une perturbation imprévisible parmi les concurrentes, en fait une rupture sismogène principale. Dans ce processus, chaque acte de formation de rupture provoque des réarrangements imprévisibles de la structure et de l'état de contrainte dans la masse rocheuse.

Dans l'exemple ci-dessus et dans d'autres exemples similaires, ni les résultats finaux ni les résultats intermédiaires de l'évolution non linéaire déterminée par les conditions initiales ne sont prévisibles. Cela n'est pas dû à l'influence de nombreux facteurs difficiles à prendre en compte, non à l'ignorance des lois du mouvement mécanique, mais à l'impossibilité d'estimer les conditions initiales avec une précision absolue. Dans ces circonstances, même leurs moindres différences ont rapidement étendu les trajectoires de développement initialement proches aussi loin que souhaité.

La stratégie traditionnelle de prédiction des catastrophes se résume à identifier une anomalie précurseur distincte générée, par exemple, par la concentration des contraintes aux extrémités, aux plis et aux intersections des discontinuités. Pour devenir un signe fiable d'un choc imminent, une telle anomalie doit être unique et se démarquer par rapport à l'arrière-plan environnant. Mais le véritable géo-environnement est arrangé différemment. Sous charge, il se comporte comme un bloc rugueux et auto-similaire (fractal). Cela signifie qu'un bloc de n'importe quel niveau d'échelle contient relativement peu de blocs de plus petites tailles, et chacun d'eux - autant de blocs encore plus petits, et ainsi de suite. Dans une telle structure, il ne peut y avoir d'anomalies clairement isolées sur un fond homogène, il contient des macro-, méso- et micro-anomalies non contrastées.

Cela rend les tactiques traditionnelles de résolution du problème peu prometteuses. Le suivi de la préparation des catastrophes sismiques simultanément dans plusieurs sources relativement proches en danger potentiel réduit la probabilité de manquer un événement, mais augmente en même temps la probabilité d'une fausse alerte, puisque les anomalies observées ne sont pas isolées et ne sont pas contrastées dans l'environnement espace. Il est possible de prévoir la nature déterministe-chaotique du processus non linéaire dans son ensemble, ses étapes individuelles, les scénarios de transition d'une étape à l'autre. Mais la fiabilité et la précision requises des prévisions à court terme d'événements spécifiques restent inaccessibles. La conviction de longue date et presque universelle que toute imprévisibilité n'est que la conséquence d'une connaissance insuffisante et qu'avec une étude plus complète et détaillée, un tableau complexe et chaotique sera certainement remplacé par un tableau plus simple, et la prévision deviendra fiable, transformée être une illusion.