افزایش امید برای پیش بینی زلزله در ایران

گفت وگو با دکتر سیدرضا مهرنیا

میلیون‌ها سال است بشر وقوع زلزله را تجربه کرده و در آینده نیز همچنان وقوع زمین لرزه‌هایی را در نقاط مختلف این کره خاکی شاهد خواهیم بود اما تجربه و دانش بشر از زمین لرزه‌ها در مقایسه با قدمت میلیون ساله آن‌ بسیار محدود است.

در دنیای امروز زندگی صدها میلیون نفر از ساکنان زمین با خطرات و پیامدهای ناشی از وقوع زلزله مواجه است. در حقیقت، زلزله یک مشکل بزرگ جهانی است که سال هاست محققان به دنبال راهی برای پیش بینی و در نتیجه کاهش خسارات ناشی از وقوع آن هستند. کشور ما به دلیل قرار داشتن روی یکی از کمربندهای زلزله خیز جهان، از این نظر شرایط خوبی ندارد و هر ساله شاهد رخداد زلزله های متعددی در کشور هستیم. گرچه امروزه تعیین احتمالی مکان رخداد یک زلزله امکان پذیر است، اما هنوز تلاش محققان این علم برای دسترسی به امکان پیش بینی زلزله ادامه دارد. محققان مرکز پیش بینی زمان زلزله نیز در سال های اخیر فعالیت های متعددی در این زمینه انجام داده اند. بتازگی گروهی از محققان این مرکز به یافته هایی مبنی بر نقش پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی به عنوان یکی از مهم ترین پیش نشانگرهای زلزله برای پیش بینی وقوع زمین لرزه دست یافته اند که می تواند گام مهمی برای دستیابی به امکان پیش بینی زلزله باشد. با دکتر سیدرضا مهرنیا، محقق مرکز ملی پیش بینی زلزله پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله درباره امکان وقوع زلزله و اهمیت پیش نشانگرها در پیش بینی زلزله گفت وگو کرده ایم.

آیا اساسا پیش بینی زلزله امکان پذیر است؟

پیش بینی زلزله اکنون امکان پذیر نیست، چرا که دانش بشری برای ملاحظه کردن و به حساب و کتاب در آوردن همه متغیرهایی که در زلزله وجود دارد، هنوز به درجه ای نرسیده که وقوع زلزله را پیش بینی کند اما با توجه به این که پیش بینی زلزله از جمله علوم و فنون تجربی است، مبتنی بر سعی و خطاست. ما امیدواریم در هیچ جایی شاهد وقوع زلزله های مخرب نباشیم اما هر زمانی که در کشور ما یا یکی از کشورهای همسایه زلزله ای اتفاق می افتد، به تجربه های ما نسبت به این رویداد طبیعی افزوده می شود یعنی با وقوع هر زلزله می توانیم به اطلاعات بیشتری درباره این پدیده دسترسی داشته باشیم و داده های بیشتری به دست می آوریم. البته این صحبت ها به این معنی نیست که باید چشم انداز آینده پیش بینی زلزله را تیره و تار ببینیم. به یقین در آینده روش ها و ابزارهایی ابداع خواهد شد که می توان به کمک آنها زلزله را پیش بینی کرد. در ده تا ۱۵ سال گذشته نیز حرکت های بزرگی در این زمینه انجام شده است. کشورهایی از جمله چین، یونان، آمریکا و حتی کشور خودمان در این زمینه فعالیت هایی داشته اند و در بعضی موارد شاهد موفقیت هایی در این زمینه بوده ایم که حتی اگر مقطعی و کوتاه مدت بوده اما بارقه هایی از امید را برای ما به همراه داشته است.

آیا در کشورهای دیگر هم اقدامات مشابهی در زمینه پیش بینی زلزله انجام شده است؟

بله، بخصوص در کشورهایی مانند چین که پتانسیل لرزه خیزی بالایی دارند، بسیاری از دانشمندان و محققانی که در حوزه های زمین شناسی، زلزله شناسی و ژئوفیزیک تحقیق می کنند، در زمینه پیش بینی زلزله تحقیق کرده اند. در یک یا دو دهه گذشته چینی ها به موفقیت هایی در پیش بینی هشت زلزله دست یافته اند که بعضی از آنها جنبه تبلیغاتی داشته و به عنوان استفاده ابزاری مطرح شده اما در بعضی موارد نیز استفاده از راهکارهای ابداعی در پیش بینی زلزله جواب داده است.

اگر بخواهیم زلزله را پیش بینی کنیم، باید سراغ کدام گروه از نشانگرها برویم؟

انتخاب نشانگر ها برای پیش بینی زلزله تا حد زیادی سلیقه ای است. براساس قابلیت های زمین شناسی و زمین ساختی هر منطقه ، این نشانگر ها متفاوت است. برای مثال در کشور ما با توجه به الگوهای گسلی و اطلاعات به دست آمده از این الگو ها در انتخاب نشانگر ها باید زیر ساخت های گسلی کشور را به عنوان اولویت اصلی در نظر بگیریم. ما باید روی گسل ها تحقیق کنیم و پیش نشانگر هایی را انجام دهیم که با حرکت گسل ها در ارتباط باشد. برای مثال اقدامات بسیار خوبی که از سوی سازمان زمین شناسی با عنوان عملیات سنجش با GPS یا سامانه مکان یاب جغرافیایی انجام می شود، بر همین اساس عمل می کند. به عبارتی در این روش حرکت گسل ها میلی متر به میلی متر اندازه گیری می شود یا نحوه توسعه گسل ها، انشعابات و الگوهای آنها از نظر آماری بررسی می شود تا بتوان گفت در منطقه ای از کشور با توجه به بعضی حرکت ها یا افزایش میزان حرکت گسل ها از نظر فیزیکی احتمال لرزه خیزی افزایش یافته است که باید مورد بررسی قرار گیرد، اما اگر بخواهیم وضع کنونی کشورمان را با دیگر کشورها و مطالعات مشابهی که در دیگر کشورها انجام می شود، مقایسه کنیم به این نتیجه می رسیم اولویت با پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی یا اطلاعات فیزیک است که از درون زمین یا از سطح زمین به دست می آید. این اطلاعات در یک سیستم مجازی و با کمک نرم افزارهای قابل پردازش به دست می آید. به این ترتیب می توان از اطلاعات به دست آمده از تجزیه و تحلیل این داده ها به عنوان پیش نشانگرهایی برای پیش بینی زلزله استفاده کرد.

شما در این طرح کدام پیش نشانگرها را انتخاب کرده اید؟

ما هم در این طرح سراغ پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی رفته ایم. من نه تنها به این شاخه یعنی ژئوفیزیک علاقه خاصی دارم، بلکه بر این باور هستم پیش نشانگرهای ژئوفیزیکی از خیلی جنبه ها با توجه به شرایط زمین شناختی و زمین ساختی کشور ما متناسب است. بسیاری از پیش نشانگرهایی که از آنها استفاده می کنیم، بومی کشور ماست. برای مثال سنجش تغییرات ژئودینامیکی زمین به کمک GPS فرآیندی است که سازمان زمین شناسی، سرمایه گذاری خوبی در این زمینه داشته است. اندازه گیری مولفه ای به نام طیف تغییرات الکترومغناطیسی ـ که در مطالعاتی که در این زمینه انجام می شود ـ مورد توجه قرار گرفته است. در شمال تهران دو ایستگاه سنجش طیف تغییرات الکترومغناطیسی نصب شده که اطلاعات ثبت شده در این ایستگاه ها به طور مرتب رصد می شود و به گروه ژئو مگنتیک سازمان زمین شناسی ارسال می شود و این مولفه و تغییرات آن به طور دائم کنترل و اندازه گیری می شود. به عبارتی اعتقاد بر این است در ایران هم مانند بسیاری از کشورها پیش نشانگر های ژئوفیزیک در خط مقدم این بحث قرار دارد. البته نگاه ها متفاوت است. بعضی ها داده ها را به روش آماری کلاسیک یا خطی و روش های اقلیدسی تحلیل می کنند، اما من به طور شخصی روش های هندسی نااقلیدسی را انتخاب می کنم چراکه بر این باورم هندسه زمین، هندسه نااقلیدسی و غیرخطی است و با آنچه در حساب و کتاب های معمولی وجود دارد، قدری متفاوت است و به همین علت از منظر دیگری به مولفه های ژئوفیزیک نگاه می کنم.

در این طرح تا به امروز از چه مراحلی عبور کرده و در پیش بینی زلزله به کجا رسیده اید؟

طرح های زیادی در این زمینه وجود دارد، اما در طرح اخیر روی پتانسیل لرزه خیزی شمال تهران و گسل شمال تهران کار شده که در مجله GSEE از مجلات نمایه دار پژوهشگاه زلزله شناسی چاپ شده. در این طرح تاکیدمان روی گسل هاست. مولفه های گسلی سنجیده شده است. اعتقادمان این بوده که ممکن است تعدادی از مراکز زلزله با سیستم های گسلی در ارتباط باشد که خیلی در سطح زمین نمود نداشته و به عبارتی با چشم قابل رویت نیست، اما در داخل زمین یا اعماق پوسته زمین مستتر است و با داده های ژئوفیزیک با استفاده از روش های غیرخطی تعدادی از این سامانه های گسلی یا به اصطلاح خط واره ها را استخراج کرده ایم و سپس این اطلاعات را در محیط GIS به کاتالوگ زلزله هایی که در کشور به روش دستگاهی اندازه گیری شده تزریق کرده ایم که خروجی آن یک نقشه پیش نشانگری یا پیشداوری از گسل های لرزه خیز شمال تهران است که مطابقت نزدیک و بسیار خوبی با مراکز زلزله های تاریخی گسل شمال تهران دارد. ما سعی کردیم در تهران این روش را توسعه دهیم و درباره گسل های لرزه خیز در مناطق دیگر کشور از جمله شمال قزوین و شمال تبریز و طالقان نیز مطالعات گسترده ای انجام دهیم تا الگوهای گسلی لرزه زای کشورمان را با داده های ژئوفیزیکی بهتر نمایان کنیم. شاید بتوانیم در آینده نقشه کلی گسل های لرزه ای ایران را با استفاده از داده های ژئوفیزیکی و تحلیل های غیرخطی بهتر استخراج کنیم که گام بزرگی است. ممکن است خروجی این نقشه به معنی پیش بینی زلزله نباشد، اما قطعا یکی از ابزارهای خوبی است که در آینده پیش بینی مکانی زلزله ها را امکان پذیر و میسر می کند.

در حال حاضر برای پیش بینی زلزله با چه محدودیت هایی مواجه هستید؟

محدودیت اصلی ما محدودیت داده است. سنجش های ابزاری و دستگاهی در کشور قدمت چندان زیادی ندارد و حدود ۴۰ سال است این روش ها در کشور ما نهادینه شده است. ممکن است پیش از این نیز از رویدادهای لرزه ای و زلزله های مهیب تاریخی اطلاعاتی ثبت شده باشد، اما واقعیت این است در ثبت این اطلاعات از هیچ ابزاری استفاده نشده و هیچ نشانی از عدد و رقم در این اطلاعات یافت نمی شود. علاوه بر این، ما از گذشته های دور کشورمان هم اطلاعات چندانی نداریم و این محدودیت بزرگی است. از روزی که ابزارها و سنجش های دستگاهی این امکان را برای ما ایجاد کرده است، کارمان را شروع کرده ایم. بنابراین ما با توجه به لرزه خیزی کشور و تنوع لرزه خیزی در ایران کشوری فعال و جوان هستیم. از نظر مطالعاتی که در این زمینه انجام می شود نیز کشور جوانی هستیم.

آرزوی همه این است روزی دانشمندان بتوانند زلزله را پیش بینی کنند. به نظر شما تا این روز چقدر فاصله داریم؟

مقیاس زمانی ما زمین شناسان میلیونی است و با مقیاس های زمانی دیگران مطابقت زیادی ندارد. در حقیقت زمان خاصی را نمی توان تعیین کرد. نمی توانیم بگوییم تا پنج یا ده سال آینده می توانیم زلزله را پیش بینی کنیم. ما همگام با دیگر کشورها در این زمینه پیش می رویم. ممکن است آنها به یافته هایی از امید دست پیدا کنند که بارقه ای برای ما باشد و براین اساس بتوانیم با سرعت بیشتری پیش برویم یا ممکن است به نتایجی برسیم که آنها بتوانند از این یافته ها استفاده کنند، اما اطمینان دارم به خواست خدا نیم قرن آینده به تحقیق و مطالعه درباره پیش نشانگرها اختصاص خواهد داشت که می تواند به منزله رسیدن به دستاوردهایی برای پیش بینی زلزله باشد.

فرانک فراهانی جم