După daunele teribile ale tsunami-urilor provocate de cutremurul din Sumatra din decembrie 2004, oamenii de știință au căutat strategii pentru a prezice viitoarele valuri ucigașe. Stațiile terestre aflate la câteva mii de kilometri de la cutremur pot măsura efectiv deplasarea acestora folosind sateliții GPS. Dacă s-au mutat suficient, există un risc ridicat de tsunami.
Oamenii de știință ai universității care folosesc software-ul de poziționare globală (GPS) dezvoltat de Laboratorul de propulsie Jet de la NASA, Pasadena, California, au arătat că GPS-ul poate determina, în câteva minute, dacă un cutremur este suficient de mare pentru a genera un tsunami la nivelul întregului ocean. Această tehnologie finanțată de NASA poate fi folosită pentru a furniza avertizări de tsunami mai rapide.
O echipă condusă de dr. Geoffrey Blewitt de la Biroul de mină și geologie și seismologice din Nevada, Universitatea din Nevada, Reno, a demonstrat că dimensiunea adevărată a unui cutremur mare poate fi determinată în 15 minute folosind date GPS. Acest lucru este mult mai rapid decât este posibil cu metodele actuale.
"Avertismentul tsunami este o cursă împotriva timpului", a declarat co-autorul Dr. Seth Stein, Departamentul de Științe Geologice, Universitatea de Nord-Vest, Evanston, Ill. "Tsunamișul circulă cu viteză la jet, deci centrele de avertizare trebuie să decidă cu exactitate, în câteva minute, dacă emite alerte. Acest lucru trebuie făcut suficient de rapid pentru ca avertizarea să fie distribuită autorităților din zonele afectate, astfel încât acestea să poată implementa planuri de răspuns. Împreună cu datele privind seismometrul și balizele oceanice, GPS adaugă un alt instrument care poate îmbunătăți evaluările viitoare ale pericolului pentru tsunami. ”
„Avem întotdeauna nevoie de seismologie ca prim nivel de alertă pentru cutremure mari și vom avea nevoie de baloane oceanice pentru a sesiza valurile de tsunami”, a adăugat Blewitt. „Avantajul includerii GPS-ului în sistemele de avertizare este faptul că spune rapid cât de mult s-a mișcat fundul oceanului și că informațiile pot pune în mișcare direct modelele de tsunami.”
Noua metodă, numită deplasare GPS, funcționează prin măsurarea timpului în care semnalele radio de la sateliții GPS ajung la stațiile de la sol situate la câteva mii de kilometri de la un cutremur. Din aceste date, oamenii de știință pot calcula cât de departe s-au deplasat stațiile din cauza cutremurului. Acestea pot deriva apoi un model de cutremur și dimensiunea adevărată a cutremurului, numită „magnitudinea momentului”. Această magnitudine este direct legată de potențialul cutremurului de a genera tsunami.
După cum este ilustrat de magnitudinea 9.2-9.3 de Sumatra din decembrie 2004, metodele științifice actuale au dificultăți în a determina rapid amploarea momentului pentru cutremure foarte mari. Acest cutremur a fost estimat pentru prima dată la 8,0 folosind tehnici seismologice concepute pentru analize rapide. Deoarece aceste tehnici derivă estimări din primele valuri seismice pe care le înregistrează, acestea tind să subestimeze cutremurele mai mari de aproximativ 8,5. Aceasta este dimensiunea aproximativă necesară pentru a genera tsunami mari la nivelul întregului ocean. Estimarea inițială a fost principalul motiv pentru care centrele de avertizare din Pacific au subestimat în mod semnificativ potențialul de tsunami al cutremurului.
Potențialul GPS de a contribui la avertizarea tsunami a devenit evident după cutremurul de la Sumatra. Măsurătorile GPS au arătat că cutremurul a mutat pământul permanent la mai mult de 1 centimetru (0,4 inci) cât mai departe de India, la aproximativ 2.000 de kilometri distanță de epicentru. „Cu semnale de genul acesta, un cutremur pe care acest imens nu îl poate ascunde”, a spus Blewitt. „Am emis ipoteza că, dacă datele GPS ar putea fi analizate rapid și precis, acestea ar indica rapid adevărata dimensiune și potențialul de tsunami al cutremurului.”
Pentru a testa fezabilitatea abordării lor, oamenii de știință au utilizat software-ul de prelucrare a datelor prin satelit al NASA pentru a analiza datele de la 38 de stații GPS situate la distanțe diferite față de epicentrul cutremurului de la Sumatra. Software-ul identifică locația precisă a unei stații la 7 mm (0,3 inci). Au fost utilizate doar datele disponibile în 15 minute de la cutremur. Rezultatele au indicat cea mai mare parte a deplasărilor permanente la sol au avut loc în câteva minute de la sosirea primelor valuri seismice. Analiza lor a dedus un model de cutremur și o magnitudine a momentului de 9,0, foarte aproape de dimensiunea finală calculată a cutremurului.
„Modelarea cutremurelor cu GPS necesită o abilitate robustă, în timp real, de a prezice unde se află sateliții GPS în spațiu cu o precizie exactă, pe care o face software-ul nostru”, a spus dr. Frank Webb, geolog JPL. „Această tehnică îmbunătățește estimările rapide despre adevărata dimensiune a marilor cutremure și avansează capacitățile de modelare a tsunami-ului în timp real.”
Rezultatele studiului sunt publicate în scrisori de cercetare geofizică.
JPL este gestionat pentru NASA de către Institutul de Tehnologie din California.
Sursa originală: Comunicat de presă NASA / JPL
