Upozornění: Toto je aktualizovaná verze článku, který se na Technetu objevil 6. června 2011. Ke změnám došlo v prvních pěti odstavcích, které shrnují aktuální události.
V úterý 20. září začal v italském města L'Aquila soud s šesti seizmology a jedním státním úředníkem obviněných ze zabití. Během procesu se má rozhodnout, zda jejich jednání nemělo za následek zbytečná úmrtí během zemětřesení, které oblast zasáhlo 6. dubna 2009. Otřesy si tehdy ve městě L'Aquila a jeho okolí vybralo 308 obětí na životech a způsobilo škody za více než deset miliard eur.
Světoví odborníci na zemětřesení, včetně těch českých, považují soud za zcela skandální. Jednání obviněných nelze považovat za trestný čin, byť i jen z nedbalosti. A zemětřesení podle nich nejen neumíme, ale možná se ani nikdy nenaučíme předvídat.
Sedm hanebných?
Ale začněme u soudu. Všech sedm obžalovaných bylo členy komise, která měla zvážit seizmické nebezpečí v oblasti. Na tiskové konferenci 31. března pronesl její vedoucí Bernardno de Bernardinis (jediný, kdo není seizmolog) uklidňující slova, že situace vypadá dobře. Prohlásil, že neustálé mírné otřesy jsou dobrou známkou toho, že napětí pod zemí se uvolňuje postupně a velké otřesy tedy nepřijdou. O týden později nastala tragédie.
Virtuální prohlídku zničeným městemsi můžete vyzkoušet na těchto stránkách |
Soud se bude zřejmě zabývat do značné míry tím, zda seizmologové de Bernardinisovi skutečně řekli totéž, co on pak sdělil tisku. Přepis schůzky na to neukazuje. Na druhou stranu ale de Bernardinise nikdo z odborníků přítomných na tiskové konferenci neopravil.
Obžalovaní čelí maximálnímu trestu ve výši 15 let. Zároveň s trestním řízením bude probíhat také občanský spor, ve kterém právníci obětí požadují odškodné ve výši 50 milionů euro (tj. přes miliardu korun). První stání proběhlo v úterý, další je naplánováno na 1. října.
Nečekaná devítka
Ať už soud dopadne jakkoli, odborníci a kolegové šesti obžalovaných z celého světa mají jasno v jednom: soudní řízení je nesmyslné. Přes pět tisíc odborníků z celého světa, včetně českých, se podepsalo pod otevřený dopis prezidentovi Itálie. Podle nich se italští seizmologové nemohli dopustit činu, ze kterého jsou obžalováni, protože dnešní seizmologie na varování před zemětřesením víceméně rezignuje.
"Předpovídání zemětřesení se zatím ukázalo jako neefektivní," shrnuje lakonicky dosavadní zkušenosti geofyzik Aleš Špičák z Geofyzikálního ústavu Akademie věd. Přiznání "neschopnosti" je objektivním hodnocením schopností seizmologie jako vědy, shoduje se drtivá většina odborníků. Dobře se to ukázalo v případě na zemětřesení nejlépe připravené země světa, Japonska. Otřesy z března letošního roku tuto zemi zaskočily a způsobily nesmírné škody.
Japonské zemětřesení přišlo v oblasti s hustým seizmickým provozem. "Pacifická deska se tu pohybuje vůči Euroasijské rychlostí 85 milimetrů za rok," říká Aleš Špičák z Geofyzikálního ústavu. Na poměry jeho oboru to je trysková rychlost. Potíž je, že vzájemný pohyb desek není hladký. Jejich okraje se do sebe snadno zaklesnou. Postupně se tak může "nastřádat" velké množství energie, které se pak náhle uvolní v zemětřesení.
Kam dál za zemětřesením?Pokud vás zajímají podrobné seizmické informace o březnovém zemětřesení v oblasti Tóhoku, doporučujeme vám dva velmi zajímavé a veřejně dostupné odkazy. Na webu českého Geofyzikálního ústavu (najdete zde) si můžete prohlédnout podrobnou mapu otřesů během březnového japonského zemětřesení. To, co na vás vyskočí 11. března dopoledne, skutečně není "obyčejné" zemětřesení, ale seizmická záplava. Pro ty, kdo si chtějí procvičit angličtinu, nabízí zdarma (velmi) odborné informace časopis Science. Několik studií (i zpravodajských článků o seizmologii) najdete na této adrese. Projít si tak můžete třeba podrobný technický popis březnového zemětřesení i s hypotézou o možném riziku v oblasti jižně od březnového zemětřesení. |
V případě japonského zlomu se některým odborníkům zdálo, že tento konkrétní zlom má svůj ustálený rytmus, jak nastřádané napětí vybít v menších zemětřeseních. Odborníci ho rozdělují na šest zhruba 150 kilometrů dlouhých úseků. Každý z nich časem praskne. (Na některých vědci udávali 99 procentní pravděpodobnost silných otřesů během dalších třiceti let.)
To by ale nebyla žádná tragédie. Prasknutí jednoho segmentu doprovázelo vždy zemětřesení o síle 7 až 8 stupňů Richterovy stupnice. Geologická data naznačovala, že posledních několik set let probíhají v oblasti jen podobně "malá" zemětřesení. Nabízela se tedy domněnka, že oblast vlastně není nebezpečná: vždyť napětí se postupně vybíjí a nestřádá se na nějaké megazemětřesení.
Drsný konec jedné domněnky
Ale selský rozum na seizmologii nestačí: "Ne všichni odborníci považovali podobné zemětřesení za nemožné," říká Aleš Špičák z Geofyzikálního ústavu AV ČR. Konzervativní odhady podle něj upozorňovaly na možnost, že by se v oblasti mohlo vyskytnout i silnější zemětřesení, než zachytily záznamy z několik mála posledních desítek či stovek let.
Postupně se objevila i jiná indicie. Japonští odborníci v únoru debatovali nad geologickými daty, která nasvědčovala, že v roce 869 udeřila na východní pobřeží velká vlna, která se dostala až několik kilometrů do vnitrozemí. Téměř jistě ji muselo způsobit abnormálně silné zemětřesení, které překročilo "běžné" hodnoty.
Jak ale z takového matného záblesku minulosti odhalit něco o budoucnosti? Něco takového není zřejmě zatím v lidských silách, jak se ukázalo o měsíc později. Stalo se zřejmě to, co naposled v 9. století. Došlo k prasknutí dvou segmentů již zmiňovaného zlomu najednou, tedy ne jednoho po druhém jako při zemětřeseních poslední doby. (A na druhou stranu: jenom dvou ze šesti.)
Do zemské kůry se tak uvolnilo velké množství energie. Otřesy dosáhly stupně Richterovy škály, správně magnituda, devět. Při stupni 9 se uvolní zhruba třicetkrát více energie než při zemětřesení o síle 8, a to uvolní zhruba třicetkrát více energie než zemětřesení o síle 7. Rozdíl mezi zemětřesením o magnitudu 7 a 9 je tedy devítisetnásobný. Mořské dno na některých místech "poskočilo" ve vteřinách o více než 20 metrů.
Všechny předpovědi založené na historické zkušenosti v Japonsku v jediném okamžiku zklamaly. Samozřejmě bez varování.
Jen pro pár vteřin navíc
Ne že by se vědci o předpovědi nikdy nesnažili. Ale narážejí na nezvladatelnou řadu problémů. "Zemětřesení patří mezi chaotické procesy. Je to jako u hromádky písku, na kterou sypete pomalu další písek. Také nelze předpovědět, kdy se utrhne jak velká lavina," říká František Gallovič, odborník na modelování otřesů půdy z Matematicko-fyzikální fakulty UK.
Seizmologové jsou podle něj v ještě horší situaci než meteorologové. "Ti mohou udělat přesnou předpověď možná na den dva dopředu, ale mají všechny důležité parametry atmosféry nádherně proměřené - hustě v prostoru i čase," říká Gallovič a pokračuje: "To my bohužel nemáme. Měříme jen z povrchu, a navíc jen poměrně málo veličin."
Tady udeří příště? Mapka oblasti březnového zemětřesení (vyznačeno žlutě) u Japonska a zlomu, kde k němu došlo. Ostatními barvami jsou vyznačeny menší nedávná zemětřesení. Jak je patrné, jedna část zlomu (vyznačená otazníkem) zůstala už dlouhou dobu tichá. Vědci se obávají, jestli to neznamená, že může brzy prasknout, možná dokonce se značnou silou. Vzhledem k tomu, jak blízko leží hustě osídlené oblasti kolem Tokia, následky zemětřesení by byly patrně ještě horší než letos na jaře. Ale může to být i úplně jinak.
Měření seizmických vln před zemětřesením varovat neumí. Odborníci neodhalili za desítky let u zemětřesení žádný opakující se předchozí signál. Poznají až samotné zemětřesení. Mohou tak lidem poskytnout varování maximálně pár desítek vteřin předem.
Náskok dávají jen počítače a v menší míře samy otřesy. Při zemětřesení totiž vzniká několik druhů vlnění. Takzvané podélné primární vlny jsou slabší, ale rychlejší. Pohybují se zhruba rychlostí kolem sedmi kilometrů za sekundu. Ničivější sekundární vlny mají rychlost zhruba poloviční.
Seizmické stanice tedy zachytí rychleji primární vlny, které už prozradí údaje o síle zemětřesení. Z první stanice může informace dále. Získá se tak trochu drahocenného času navíc, ale stále jde jen o desítky sekund.
Turecké překvapení
Čas od času se objeví naděje, ale obvykle rychle pohasne. Například letos v únoru byla zveřejněna vědecká práce, která se z laického pohledu může zdát zcela přelomová. Autoři objevili při analýze záznamů z tureckého ničivého zemětřesení u Izmitu v roce 1999 patrný "předtřes", který seizmické stanice zachytily zhruba tři čtvrtě hodiny před úderem hlavního otřesu (o studii si můžete přečíst podrobněji zde). Za takovou dobu lze zachránit hodně životů. Tedy dalo by se, kdyby se na výsledky studie dalo spoléhat.
Ne že by byla špatná nebo mylná. "Práce mi doslova udělala radost, je skvěle udělaná," neskrývá obdiv k výsledkům kolegů František Gallovič, a o to smutněji dodává: "I výsledek by byl úžasný, bohužel je ojedinělý." Autoři sami v práci uvádějí, že výsledek se jim nepodařilo objevit u žádného jiného z velkých zemětřesení, která zkoumali. "Je to ohromná škoda, ale zdá se, že dané zemětřesení bylo zřejmě něčím zcela výjimečné, možná kvůli hloubce, kde se odehrálo," říká Gallovič.
Naděje ovšem umírá poslední. Hlavní autor zmíněné studie, francouzský seizmolog Bouchon, prohlásil, že se jim možná podařilo zachytit "předběžný" signál zemětřesení v oblasti Tóhoku, ale byl slabý a vzhledem ke vzdálenosti epicentra od senzorů na pobřeží nezřetelný.
Zahřáté zemětřesení
Mnozí už přestali hledat u seizmografů. Navrhují místo toho používání jiných měření. Mezi nejjednodušší "alternativní metody" patří například sledování kolísání hladiny ve studních. "Tu hodně využívají v Japonsku, kde se do něj zapojuje i široká veřejnost," poznamenává geofyzik Aleš Špičák.
Široké popularitě se ve vědecké obci těší také sledování úniku radonu z podloží, které má předcházet otřesům. Teorie stará už přes 30 let říká, že přeskupování horninových bloků vede ke změnám systému pórů, kterými plyn uniká na povrch. U nás se taková měření provádějí v zemětřesných oblastech na Chebsku. Úniky radonu a jejich další projevy by navíc teoreticky mělo být možné zachytit i například ze satelitů, a tak vybudovat skutečně účinný a globální varovný systém.
Anomálie zaznamenaná satelitem NASA nad oblastí zemětřesení Tóhoku ve dnech před otřesy. Červené čáry vyznačují rozhraní tektonických desek, hnědé linie velké zlomy a černá hvězdička epicentrum otřesů ze 13. března. Ale bude tam i příště?
Jak si to zastánci myšlenky představují, ukazuje třeba práce Dimitrije Uzonova z NASA a jeho kolegů, kteří prošli satelitní údaje ze dnů předcházejících březnovému zemětřesení v Japonsku (práce je dostupná zde, na serveru arXiv). Nad oblastí budoucího epicentra došlo ke zvýšení teploty atmosféry, které vyvrcholilo zhruba tři dny před zemětřesením. Vědci také naměřili vyšší počet elektronů v ionosféře (ta leží 60 až 1 000 kilometrů nad povrchem naší planety).
Oba jevy by mohl mít nepřímo na svědomí únik radonu. Například prapříčina zvyšování teploty vzduchu je ionizace molekul vzduchu unikajícím radioaktivním radonem. Na vzniklých iontech se sráží vzdušná vlhkost. A při tomto fyzikálním ději se uvolňuje teplo.
A mají to i sousedi?
Teorie i její důkazy se mohou zdát na pohled neprůstřelné, strom života je ale v tomhle případě ještě košatější než obvykle: "Anomálii na obrázcích ze studie jistě nelze přehlédnout a asi ani zpochybnit," říká Aleš Špičák a pak pokračuje: "Ale pak se ukáže, že podobné anomálie byly v týchž družicových datech někdy jindy i někde jinde, ale nenásledovalo žádné zemětřesení, nebo že při jiném zemětřesení takové anomálie nad daným místem pozorovány nebyly či něco podobného," dodává ze zkušenosti.
František Gallovič je stejně skeptický: "Vždy po větším zemětřesení se objeví plno článků ukazujících na různých datech nějakou špičku, chvilkový nárůst nebo pokles něčeho, což se vykládá jako predikce. Už se ale neukazuje, že takových anomálií je hodně, i když není žádné zemětřesení," říká český odborník.
Vědci proto dnes vydávají jen odhady pravděpodobnosti velkých zemětřesení v horizontu desítek let. A někteří by si přáli systém zjednodušit a uvádět jen maximální sílu zemětřesení a vůbec žádné časové údaje, aby bylo jasné, že může udeřit stejně dobře zítra nebo za dvě stě let.
Vždy ve střehu
Účinek takových informací není ani tak předpověď jako nabádání k dodržování preventivních opatření. Italská seizmoložka Laura Peruzzaová to shrnula: "Nejdůležitější je žít v bezpečné budově. Předpověď vám přežití nezajistí."
Neudržel se ani Barry Parsons z univerzity v Oxfordu, když pro časopis Nature komentoval soud s italskými seizmology: "Vědci často dostávají špatnou otázku: Kdy bude další zemětřesení? Správná otázka je: Jak zajistíme, aby nezabilo tolik lidí?" V tomto oboru, třeba zjišťování vlivu otřesů na budovy, se odborníci cítí kompetentní. Věštění jejich silná stránka není.
