Statisztikai véletlen, vagy több ennél Japán katasztrófája?

2004 végétől kezdődően nagy erejű, szökőárakat előidéző földrengéssorozat rázta meg a világot, először Indonéziára, majd Chilére, legutóbb pedig Japánra csapva le. Az ilyen erejű rengések összességében ritkák, 1900 óta mindössze hét érte el, vagy haladta meg a Richter skála szerinti 8,8-as erősséget.

Mit jelent vajon, hogy a hétből három gyakorlatilag 6 év leforgása alatt zajlott le? Míg több tudós is azt bizonygatja, hogy ezek a "mega-rengések" nagy erejű szeizmikus események előfutárai, sokan csupán egy statisztikai véletlennek minősítik a világunkra zúduló katasztrófasorozatot.

A Japánban pusztító rengések rendkívül hasonlítanak ahhoz a sorozathoz, ami a múlt század közepén alakult ki, vélekedik Charles Bufe, az USA Földtani Intézetének (USGS) nyugalmazott szeizmológusa. A 12 év leforgása alatt végbemenő, csoportosulást feltételező szeizmikus események három 9-es, vagy annál magasabb erősségű lökésből tevődtek össze, melyek Kamcsatkát, majd Chilét, végül pedig Alaszkát sújtották. Az esély, hogy ilyen nagy földmozgások ilyen rövid időszak alatt véletlenszerűen alakuljanak ki, mindössze 4 százalék, tette hozzá Bufe, aki kollégájával, David Perkins-szel egy 2005-ös elemzést frissített.

Tanulmányuk szerint a legutóbbi nagy földmozgások a mega-rengések egy új, globális kitörésének kezdetét jelezhetik. Modelljük körülbelül 63 százalék esélyt ad arra, hogy az elkövetkező 6 éven belül újabb legalább 9-es erősségű földrengés pusztítson. "Megnőtt ezeknek a nagyon nagy földrengéseknek a veszélye" - jegyezte meg az Amerikai Szeizmológiai Társaság napokban lezajlott éves ülésén.

Ez elég nyugtalanító annak fényében, amit a tudósok a japán eseményeket beindító március 11-i 9,0 erősségű Tohoku-rengésről napvilágra hoztak. Az eredmények szerint a fő lökés megrepesztett egy eddig lezárt, több mint 250 kilométer hosszú és 175 kilométer széles szeizmikus határterületet. Bár a földrengés erejének nagy része az első 2 percben szabadult fel, számos utórengés - többségük 6,4-es, vagy afölötti erősségű - alakult ki a rákövetkező bő 20 percben. Összességében ez a rengés és az utórengések olyan területeket szakított fel, amik öt korábbi, egymástól független rengés alkalmával csúsztak össze. Ennek eredményeként a legnagyobb japán sziget, Honshu teljes északi része közel 1 métert mozdult el kelet felé, miközben az egyik, a rengés epicentrumához közel eső területe 5,4 métert csúszott vízszintesen, 1,1 métert pedig süllyedt. Ez a hirtelen mozgás jelentősen súlyosbította a partokat néhány perccel később elérő cunami pusztítását.

Több tudós ugyanakkor úgy véli, hogy a látszólagos sorozat, ami Japán mellett magába foglalja Indonéziát és Chilét, valójában egymástól független eseményekből tevődik. "Amikor statisztikai teszteket futtatunk, gyakran kapunk érdekesnek tűnő számokat" - mondta Richard Aster, az Új-Mexikói Bányászati és Műszaki Intézet geofizikusa, aki szerint ebben az esetben az események összesűrűsödése a statisztika kis mintavételezési méretéből adódik. 1900 óta mindössze 14 földrengés volt, ami meghaladta a 8,5-ös erősséget, és míg a modern szeizmológia alig több, mint egy évszázadra képes visszatekinteni, a nagy földrengéseket kiváltó tektonikus folyamatok évszázadok, sőt évezredek alatt mennek végbe.

Egy, a fentiektől független elemzés a nagy rengések adatbázisait vizsgálta át a csoportosulás bizonyítékai után kutatva. Andrew Michael, a USGS szeizmológusa kollégáival ellentétben nem egy rengési küszöbértéket használt, hanem különböző erősségi küszöbértékekkel több statisztikai elemzést lefuttatva, valamilyen rendszert próbált felfedezni a rengésekben, azonban semmit sem talált. "Rengeteg tesztet futtattam le és nem látom semmi okát annak, hogy elvessük az események véletlenszerű kialakulásának elméletét" - mondta.

Ez nem jelenti azt, hogy a nagy rengések nem gerjesztenek további szeizmikus tevékenységet. Nagyjából 4 hónappal a 2004. decemberi indonéz földrengés után egy 8,6-os rengés alakult ki a partoknál az első rengés feszültség újra eloszlásának eredményeként. Általában a hasonló események a földrengés közvetlen környezetére korlátozódnak. Bár arra is akad bizonyíték, hogy a földmozgások több ezer kilométerrel távolabb kisebb rengéseket váltanak ki, annak nincs jele, hogy ugyanez a nagy rengésekkor is megtörténne.

Ezt támasztja alá a Nature-ben március 27-én megjelent kutatás is, melyben Tom Parsons és Aaron Velasco szeizmológusok a USGS földrengés adatbázisának elemzésével vizsgálták, vajon egy-egy adott terület 7-esnél nagyobb erősségű rengései kiválthatnak-e közepes rengéseket a világ más részein. 1979 és 2009 között a szeizmométerek 205 ilyen rengést észleltek, melyek többsége helyi utórengéseket gerjesztett, azonban a kutatópáros nem talált növekedést a távoli, 5-7 közé eső erősségű rengések számában. Elemzésük szerint egy nagy rengések utáni feszültség újra eloszlás területe nem haladja meg az eredeti rengés törésvonala hosszának az epicentrumtól számított két-háromszorosát, vagyis a mega-rengések sem gerjeszthetnek nagyobb rengéseket a kialakulásuktól számított pár ezer kilométeren túl.