تصنف الزلازل على أنها أكثر الظواهر الطبيعية تدميرا على سطح الأرض لذلك تبدو مسألة التنبؤ بحدوثها ذات أهمية بالغة. وقد أنعشت نتائج بحوث علمية أجريت مؤخرا الآمال في إيجاد طرق جديدة لتوقع حدوث هذه الظواهر. فهل بلغ التطور العلمي مرحلة تمكّن من التنبؤ بهذه الظاهرة؟
يستطيع العلماء اليوم تقدير احتمال وقوع زلازل وتقييم مخاطره في منطقة ما من العالم بدراسة حركة الصفائح المكونة للغلاف الصخري للأرض، والتاريخ الزلزالي لهذه المنطقة. وترتكز هذه العملية على تحليل معطيات ثلاثة عوامل هي النشاط التكتوني للصفائح في تلك المنطقة، ومعدل الفترات التي تفصل بين زلزال وآخر، ومراقبة الصدوع التي وإن كانت تبدو هادئة إلا أنها في الحقيقة تخزن طاقة قد يؤدي تحريرها يوما ما إلى زلزال. ورغم ذلك ظل التنبؤ الدقيق بزمن حدوث الهزات الأرضية أمرا صعب المنال. لذلك يعمل الباحثون على تطوير تقنيات وطرق جديدة تستطيع أن تقربنا من الهدف المنشود.
الزلازل ودوران الأرض
تناولت وسائل الإعلام العالمية مؤخرا أن العلماء توصلوا إلى قرائن قوية تؤكد أن عام 2018 سيشهد زيادة ملحوظة في عدد الزلازل القوية التي يمكن أن تضرب مناطق مختلفة في الكرة الأرضية. وهذه القرائن ترتبط بدوران الأرض حول نفسها الذي يشهد دوريا فترات تتباطأ فيها هذه الحركة بأقل من جزء من ألف جزء من الثانية يوميا قبل أن تعود إلى سرعتها العادية.
ودرس علماء الزلازل جميع المعطيات المتعلقة بالزلازل القوية التي شهدتها مختلف مناطق العالم وتفوق قوتها سبع درجات منذ العام 1900 وحللوها بهدف البحث عن عوامل قد تكون مشتركة بينها. وأظهرت النتائج أن تباطؤ سرعة دوران الأرض حول نفسها قد يكون له ارتباط بزيادة عدد الزلازل القوية. ولاحظ العلماء أن هذا التباطؤ يحدث دوريا كل 25 أو30 عاما وتمتد فترة التباطؤ نفسها خمس سنوات وفي كل مرة تشهد السنة الأخيرة منها زيادة في عدد الزلازل.
وحيث إن الأرض قد بلغت حاليا عامها الرابع من فترة التباطؤ، توقع العلماء أن يشهد عام 2018 -العام الخامس في هذه الفترة- زيادة مؤثرة في عدد الزلازل.
ورغم أن المعطيات التاريخية تدفع إلى الاعتقاد بأن عام 2018 سيكون عاما استثنائيا من حيث عدد الزلازل القوية إلا أن ما توصل إليه العلماء لا يزيد عن توقعات شمولية مبنية على معطيات تاريخية، لا تخص مناطق بعينها ولا تحدد زمانا أو مكانا لحدوثها. ويعد حساب فترات تكرر الزلازل في منطقة معينة من أهم الوسائل التي يستخدمها العلماء لتوقع حدوث الهزات الأرضية.
وتعتمد هذه الطريقة على تحليل طبقات الترسبات في أعماق البحار التي تتكون نتيجة الانهيارات عند حدوث الزلازل المتعاقبة. لكن هذه التقنية لا تتمتع بدقة عالية.
فعلى سبيل المثال كشفت المعطيات التاريخية لزلازل منطقة باركفيلد في كاليفورنيا أن معدل فترة تكرارها تتراوح بين 19 عاما و25 عاما، وبناء على ذلك توقع العلماء في فترة الثمانينات من القرن العشرين حدوث زلزال بين عامي 1988 و1993، لكن الزلزال لم يحدث إلا عام 2004. وهو ما يعني أن هذه الطريقة لا يمكن الاستدلال بها لتوقع حدوث الهزة الأرضية إلا ضمن حدود خطأ كبير. وهي تقدم نتائج لا ترقى إلى مستوى "التنبؤ" باعتباره تقديرا مستقبليا يعتمد على نماذج إحصائية تم اختبار صحتها وأعطت نتائج دقيقة.
الذكاء الصناعي للتنبؤ بالزلازل
لكن تقنيات جديدة يعكف الباحثون على تطويرها وتستخدم الذكاء الصناعي قد تمكن مستقبلا من الوصول إلى التنبؤ.
فقد نجح باحثون من جامعة كامبريدج البريطانية ومن المختبر الأميركي في لوس ألاموس مؤخرا في استخدام تقنية تعلم الآلة (إحدى فروع الذكاء الاصطناعي التي تهتم بتصميم وتطوير خوارزميات وتقنيات تسمح للحواسيب بامتلاك خاصية التعلم) في تحليل الموجات الصوتية والزلزالية لحركة الصفائح والتنبؤ بحدوث زلزال خلال عملية محاكاة أجريت في المخبر.
وما يميز الطريقة الجديدة هو قدرتها على تحليل جميع الموجات الصوتية والزلزالية في آن واحد وعدم إهمالها لأي موجة صوتية ناتجة عن حركة الصفائح قرب الصدوع، على عكس التقنيات السابقة التي تقوم بانتقاء أصوات معينة لتسجيلها وتحليلها. ووجد الباحثون أن الموجات الصوتية التي تصدر أثناء الانزلاق البطيء للصفائح ترتبط بشكل دقيق بحالة الضغط الذي تتعرض له وبالزمن المتبقي قبل تصدعها وحدوث الزلزال.
عمليا تقوم الخوارزمية، خلال النصف الأول من التجربة، بالتعرف على الارتباط بين إشارة الصوت والإجهاد الذي يتعرض له الصدع وعلى الزمن المتبقي قبل أن ينهار. وخلال النصف الثاني، تتولى الخوارزمية وضع التنبؤات بالاعتماد على الصوت فقط. ويقول الباحثون إن هذه الطريقة يمكنها تحديد الزمن المتبقي لحدوث الزلزال مع هامش خطأ لا يتجاوز 10٪. لكن هذا الهامش يتقلص إلى 2.5٪ مع اقتراب لحظة حدوثه.
ويصف أحد الباحثين المشاركين هذا الإنجاز بالطفرة التي ستقود إلى التنبؤ بالزلازل قبل حدوثها وذلك بفضل تعلم الآلة الذي أصبح يوفر إمكانية معالجة كم هائل من المعطيات وتحليلها.
لا شك أن البشرية تقترب يوما بعد يوم من الوصول إلى التنبؤ بدقة بالزلازل كما توصلت سابقا إلى التنبؤ بأحوال الطقس على مدى أيام وأسابيع. ومن المحتمل جدا أن تلعب تقنيات الذكاء الصناعي دورا هاما في ذلك بما يمكّن من تفادي وقوع آلاف الضحايا سنويا. لكن السؤال متى يكون ذلك ممكنا؛ يبقى دون إجابة.
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ورق التوليب
