Martinez 2017u

Detectar l’activitat tectònica i avisar-ne abans que es produeixi el terratrèmol: un nou procediment podria servir per salvar milers de vides humanes.

• Detecció immediata de variacions en la gravetat
• Autors

Detecció immediata de variacions en la gravetat

L’11 de març de 2011 un terratrèmol de magnitud 9,0 va sacsejar la regió japonesa de Tōhoku, a la zona nord-oriental de l’illa de Honshu. Va provocar prop de setze mil morts i sis mil ferits; més de dues mil persones van desaparèixer i unes tres-centes mil van perdre la seva llar. El terratrèmol, que és el més gran que ha patit mai el Japó, va tenir l’epicentre a uns 70 km de la costa i l’hipocentre a uns 29 km sota el llit del Pacífic.

 

  Després de cinc anys d’estudi sobre aquest devastador fenomen, investigadors de l’Institut de Physique du Globe i del Laboratoire Astroparticule et Cosmologie (tots dos de París) han trobat una possible manera de millorar els sistemes de predicció de terratrèmols, mitjançant la detecció de les variacions en la gravetat de la Terra subsegüents a qualsevol moviment tectònic. La troballa va ser publicada el mes de novembre de 2016 a la revista Nature.

Els fenòmens tectònics comporten una redistribució de la massa terrestre que genera modificacions significatives del camp gravitatori del planeta. Aquestes variacions de camp són pràcticament simultànies al fenomen tectònic, ja que es produeixen a la velocitat de la llum, i detectables instantàniament, per la mateixa raó. En contrast, les ones sísmiques assoleixen una velocitat de desplaçament per l’espai molt inferior, d’uns 7 o 8 km/s.

És precisament en el terreny de la detecció de les modificacions gravitatòries en el moment del trencament tectònic (molt abans de l’arribada de qualsevol ona sísmica als sismògrafs) on ha tingut lloc l’avanç que ens ocupa: arran de l’anàlisi estadística de les dades enregistrades pel gravímetre superconductiu de Kamioka (pertanyent a la Universitat de Tòquio, i que es troba a uns 500 km de l’epicentre del sisme de Tōhoku) i de la seva comparació amb les dades fornides per l’escissòmetre d’ample espectre de la xarxa japonesa F-net, els investigadors de les institucions acadèmiques esmentades han pogut posar en evidència un senyal de gravetat lligat inequívocament (amb un nivell de significació estadística superior al 99%) a la ruptura tectònica que va provocar el terratrèmol de Tōhoku.

Aquest procediment podria obrir la porta a sistemes d’alerta immediata davant terratrèmols: els sistemes actuals basen el seu funcionament només en la detecció de les ones sísmiques de compressió (P, longitudinals) i de les posteriors ones de cisallament (S, transversals, més lentes) abans no es combinin i donin lloc a les ones superficials que provoquen pròpiament el terratrèmol. A dia d’avui, la diferència entre la detecció de les ones P i les S (d’uns pocs segons quan es fa a prop de la ruptura) s’utilitza per alertar la població local i protegir les infraestructures amenaçades. Val a dir que la detecció del senyal anòmal del camp gravitatori, simultani a la ruptura i perceptible immediatament com s’ha apuntat, serviria per guanyar uns segons valuosíssims abans de l’arribada de les primeres ones P.

 

Els canvis de gravetat (durant tres dies, començant el 9 de març de 2011) enregistrats pel gravímetre superconductiu de Kamioka i que anunciaven la imminència del terratrèmol de Tōhoku. (© Nature)

  I tot i que la troballa que aquí es presenta és només un punt de partida, hom pot pensar que si en el futur es desenvolupen nous instruments de mesura del camp gravitatori terrestre es podran preveure els terratrèmols, determinar-ne la magnitud i emetre les alarmes corresponents abans que se’n notin els efectes.

 

Representació de la ruptura que va originar el terratrèmol de Tōhoku, amb l’hipocentre (estrella vermella) a la interfície de subducció de la placa Pacífica sota la placa de les Filipines; a dalt a la dreta es mostra l’abast de les ones sísmiques als deu segons de la ruptura (en forma de cercle); a dalt a l’esquerra, la distribució de l’anomalia gravitacional detectada (en forma de dos cercles). (© Joël Dyon, Institut de Physique du Globe de Paris, 2016)

Autors

Redactat per: Alfonso Martínez Jaume

Per saber-ne més: Nature

Informació relacionada

• Nature