ما هي العلامات التي تخبرنا بها الطبيعة؟ يقوم العلماء بإثارة الزلازل في جبال الألب لمعرفة ما يحدث قبل أن يضربها أحد

يقوم العلماء عمدًا بإحداث الزلازل من نفق عميق أسفل جبال الألب. على الرغم من أن الأمر قد يبدو وكأنه شيء من أحد أفلام جيمس بوند، إلا أن الهدف ليس الاضطراب والدمار. بل إن الباحثين مع تفعيل الخطأ وتمزق الزلزال يبحث مشروع (FEAR) عن طرق لتحديد خطر الزلزال قبل وقوعه.

على الرغم من تزايد مراقبة خطوط الصدع في جميع أنحاء العالم، إلا أن الباحثين ما زالوا لا يفهمون المحفزات المباشرة لذلك الزلازل. كما أنهم لا يعرفون سبب حدوث بعض التشققات في أجزاء قصيرة من خطوط الصدع بينما يمتد البعض الآخر لأميال عديدة، مما يسبب دمارًا أكبر. وفي الوقت الحالي، يقتصر علماء الجيولوجيا على دراسة هذه الأحداث بعد وقوعها فقط، دومينيكو جياردينيوقال أستاذ علم الزلازل والديناميكا الجيولوجية في ETH زيورخ لـ Live Science.

“ما هي العلامات التي تخبرنا بها الطبيعة؟” قال جيارديني. “دائمًا ما تصبح العلامات واضحة بعد الزلزال، وليس قبله، لذلك نحاول أن نفهم بشكل أفضل كيفية رؤية العلامات”.

وهذا يعني أنه يجب عليهم إحداث زلازل حقيقية في ظروف خاضعة للرقابة مع وجود آلاف من المراقبين على خطأ، وهو ليس احتمالًا سهلاً. لكن جيارديني وزملائه يستفيدون من القوة الهائلة لجبال الألب نفسها. هذه الجبال، الواقعة على حدود سويسرا وإيطاليا، تعاني من التصدعات العميقة؛ إن الشبكات المتعرجة من الشقوق الموجودة تحتها هي إرث ملايين السنين التكتونية. إن قوة الضغط للجبال الشاهقة تكفي لكسر الصخور على عمق 0.6 إلى 1.2 ميل (1 إلى 2 كيلومتر) تحت السطح.

تنزلق الصخور الموجودة على جوانب هذه الصدوع أحيانًا وتنطلق صغيرة في الغالب الزلازل. باستخدام نفق موجود مسبقًا تم استخدامه في بناء مشروع للسكك الحديدية، يقترب مشروع FEAR بشكل شخصي من أحد هذه العيوب ويضخ المياه فيها لتحفيز إطلاق الزلازل في جدول زمني مناسب.

وقال جيارديني: “كان من الممكن أن تحدث هذه الأحداث عاجلاً أم آجلاً في تاريخ جبال الألب، لكننا نتأكد من حدوثها الأسبوع المقبل”.

وهذه العملية مشابهة لما يحدث عند شركات النفط والغاز ضخ مياه الصرف الصحي من الآبار إلى المناطق المتضررة في أماكن مثل أوكلاهوما وتكساس. يعمل هذا الماء على تشحيم الصدوع، وبالتالي تقليل الاحتكاك اللازم لتمزقها.

الفرق هو أن جيارديني وفريقه لديهم شبكة كثيفة من أجهزة قياس الزلازل ومقاييس التسارع مباشرة على الصدع، حتى يتمكنوا من قياس كيفية تحركه بالضبط استجابة لهذا الانخفاض في الاحتكاك. وقد أحدث الفريق بالفعل مئات الآلاف من الزلازل التي وصلت قوتها إلى الصفر. (نظرًا لأن الزلازل يتم قياسها على مقياس لوغاريتمي غير خطي، فمن الممكن أن تحدث زلازل صغيرة جدًا بقوة صفر أو حتى مع المقادير السلبية.)

وفي الأسبوع المقبل، سيبدأ الباحثون بحقن الماء الساخن في الصدع لمعرفة مدى تأثير درجة الحرارة على تطور الزلزال. وقال جيارديني إنهم سيبدأون في مارس/آذار في إحداث زلازل تصل قوتها إلى درجة واحدة.

الفكرة هي أنهم إذا تمكنوا من معرفة ما هي العوامل التي تؤدي إلى زلزال بحجم معين – إذا كان بإمكانهم، في الأساس، إثارة زلزال بأي حجم يرغبون فيه – فسوف يتمكنون في النهاية من قياس خطأ خطير في العالم الحقيقي قبل أن ينكسر وحساب أنواع الضغوط اللازمة لإحداث زلزال بحجم معين على هذا الصدع.

وقال جيارديني: “قبل عامين (في فبراير 2023)، وقع زلزال كبير جدًا على الحدود بين سوريا وتركيا”. “نحن نعلم أن الصدع سيستمر باتجاه الجنوب ونحو الشمال. نريد أن نحاول أن نفهم، هل سيكون الزلزال التالي بقوة 7 أو 8 أو 8.5 درجة؟”

وقال إن بعض العوامل، مثل مقدار الضغط في الصخور خارج الصدع، أثبتت أهميتها بالفعل. بدأ الباحثون أيضًا في فهم المزيد حول كيفية انتقال الزلازل من خطأ واحد إلى خطأ مجاور.

وقال جيارديني: “إننا نرى أمثلة على أننا ننتج أنفسنا تحت الأرض والتي تشبه إلى حد كبير ما يحدث في الطبيعة”.