מתי תתרחש רעידת האדמה הבאה?

במשך שנים ארוכות מנסים חוקרים רבים לקבוע האם רעידות האדמה מתרחשות באופן אקראי, או שמא מדובר בתהליך מחזורי, בעל תבנית התרחשות כלשהי שעדיין לא פוענחה. מחקר חדש שנעשה בשיתוף פעולה בין ישראל לגרמניה, מראה כי לרעידות האדמה יש מעין תבנית "זיכרון", ומצביע על כך שניתן, כנראה, להפיק מרעידות אדמה קודמות מידע על התרחשותן של רעידות אדמה עתידיות.

בראש המחקר עומד פרופסור שלמה הבלין, מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בר-אילן, בשיתוף עמיתיו מישראל ומגרמניה. המחקר, שמתפרסם בימים אלו בכתב העת "Physical Review Letters" של האגודה האמריקנית לפיזיקה, חושף כי רעידות אדמה יוצרות תבניות סטטיסטיות, שבעזרתן ניתן יהיה לשפר את יכולת החיזוי של חזרתן. המחקר בוצע בשיתוף עם פרופסור ארמין בונדה מאוניברסיטת יוסטוס לייביג שבגיסן, גרמניה, והדוקטורנטית ואלרי ליווינה מאוניברסיטת בר-אילן.

מהאוניברסיטה נמסר כי פרופ' הבלין וצוותו פיתחו, תוך שימוש בתורת הכיול (scaling theory) המקובלת בפיסיקה סטטיסטית, פונקציה מתמטית המנסה לתאר את הסטטיסטיקה של מרווחי הזמן בין רעידות אדמה בעוצמות קרובות. תורת הכיול מאפשרת להשליך ממאפייני רעידות בעוצמה נמוכה שעליהן יש סטטיסטיקה טובה, על רעידות בעוצמה גבוהה שאין עבורן נתונים מספיקים לניתוח סטטיסטי.

במהלך המחקר, ניתחו החוקרים קובצי נתונים של רעידות אדמה שהתרחשו בעשרות השנים האחרונות ברחבי העולם. הממצאים מגלים שמרווח הזמן עד לרעידת האדמה הבאה במקום מסוים תלוי במרווח הזמן שבין רעידות האדמה הקודמות בעלות עוצמה קרובה ובאותו מקום. הזיכרון מתבטא בכך שאם יש מרווח זמן קצר מהממוצע בין רעידות אדמה באזור מסוים, יש סיכוי גבוה שרעידת האדמה הבאה תתרחש אף היא בתוך פרק זמן קצר מהממוצע.

עוד מראה המחקר, כי במידה שמרווח הזמן בין שתי רעידות אדמה שהתרחשו במקום מסוים גדול מהממוצע, מרווח הזמן עד לרעידת האדמה הבאה יהיה אף הוא גדול מהממוצע. אפקט זיכרון זה עשוי לסייע בהבנה של הופעת מקבצי רעידות אדמה חזקות (Clustering) כמו אלה שהתרחשו באסיה, ואף מסבירה את ההמתנה הארוכה יחסית לרעידת האדמה הגדולה הבאה בטוקיו ובסן פרנסיסקו. מרווח הזמן מאז רעידות האדמה הגדולות האחרונות בכל אחת מהערים הללו גדול משמעותית מממוצע מרווחי הזמן בין הרעידות הגדולות הקודמות שם.

פרופ' הבלין וצוותו ניתחו את הנתונים הסטטיסטיים ההיסטוריים של הופעות חוזרות של רעידות אדמה מעל עוצמות מסוימות (מ-2 עד 5.5 בסולם ריכטר). הם השתמשו בנתונים שנאספו מרשומות הפעילות הסיסמית באתרים פעילים ברחבי העולם, לרבות צפון קליפורניה ודרומה, יפן וניו-זילנד.

"זו הפעם הראשונה שבה נתגלה זיכרון בהופעה של רעידות אדמה", אומר פרופ' הבלין, לשעבר דיקן הפקולטה למדעים מדויקים באוניברסיטת בר אילן. "מה שאנו רואים כעת באסיה יכול להיות סימן להתרחשות מקבץ רעידות אדמה גדולות", מסביר הבלין.