طی هفته‌های اخیر زمین‌لرزه‌های بزرگی در جهان رخ داده که باعث کشته‌شدن صدها نفر و خرابی‌های زیادی شد. بزرگترین آنها زلزله ایتالیا بود که شهرها را به کلی ویران کرد.
به گزارش پایداری ملی، زلزله ایتالیا به بزرگی 6،2ریشتر بود که در منطقه اومبریا اتفاق افتاد. آمار نهایی تلفات آن بیش از 290کشته و 400زخمی بود. چند ساعت بعد از این زلزله، زمین‌لرزه‌ای به بزرگی6.8 ریشتر در میانمار رخ داد که باعث آسیب رسیدن به ساختمان‌های تاریخی در شهرستان باگان و کشته‌شدن حداقل یک نفر شد.
همزمان با این دو زلزله بود که گزارشی در مورد زلزلههای بزرگ آینده و شهرهای در معرض خطر منتشر شد. در این گزارش سه شهر تهران، لس‌آنجلس و استانبول به‌عنوان مقاصد احتمالی زلزلههای مهلک بعدی معرفی شده‌اند که عنوان می‌شود موج وقوع آنها آغاز شده است.
زلزله‌شناسان اعلام کرده‌اند با توجه به افزایش تنش‌ها در لایه‌های زیرین کره‌زمین، استانبول، تهران و لس‌آنجلس در معرض زلزلههای احتمالی بعدی در جهان قرار دارند.
زلزله‌شناسان اعلام کرده‌اند که طی‌سال جاری تنش میان لایه های زیرین کره‌زمین و صفحات تکتونیکی آن نسبت به قبل افزایش یافته است. درحال حاضر جنوب‌شرق آسیا، آمریکای جنوبی و اخیرا نیز با زلزله مهلک در مرکز ایتالیا، اروپا درحال حس کردن تاثیرات این مسأله است. بر همین اساس نگرانی‌هایی نسبت به احتمال وقوع زمین‌لرزه های مهلک‌‌تر در برخی نقاط جهان که به از بین رفتن کل یک شهر منجر شود، گسترش یافته است.
از این نظر سه شهر در جهان با بیشترین احتمال وقوع زلزله بعدی لس‌آنجلس، تهران و استانبول هستند. لس‌آنجلس روی گسل خطرناک سن‌آندرس واقع شده و دیگر وقوع زمین‌لرزه در این شهر عجیب به نظر نمی رسد. مرکز آزمایشات نیروی جت ناسا اعلام کرده وقوع ریزلرزه ها در لایه های زیرین این شهر فشار موجود بین این لایه ها را افزایش داده است. در‌سال 2014زمین‌لرزه ای به قدرت 5/1درجه در مقیاس ریشتر شهر لاهابرا در کالیفرنیای جنوبی و نزدیکی لس‌آنجلس را لرزاند. کارشناسان ناسا معتقدند بخشی از فشار زمین‌لرزه قبلی باقی مانده است که قطعا تا آوریل سال 2018به وقوع زمین‌لرزه در لس‌آنجلس منجر خواهد شد. بنا‌بر گفته این کارشناسان، قدرت فشار باقی‌مانده به قدری است که می‌تواند زلزله‌ای به قدرت 6/3درجه در مقیاس ریشتر ایجاد کند. تهران نیز یکی دیگر از مقاصد احتمالی زمین‌لرزه در جهان است، چراکه این شهر در نزدیکی سه گسل بزرگ واقع شده است.
از سوی دیگر جمعیت زیادی به سوی این شهر آمده‌اند و جمعیت این شهر به شدت افزایش یافته و در نتیجه ساختمان‌سازی‌های گسترده ای در تهران انجام شده که موارد ایمنی نسبت به زلزله در بسیاری از این ساختمان ها رعایت نشده و همین امر جمعیت بسیاری را در این شهر نسبت به وقوع زمین‌لرزه آسیب‌پذیر کرده است. یک زلزله‌شناس و استاد دانشگاه آزاد اسلامی تهران در گفت‌وگو با رویترز اعلام کرد احتمال وقوع زمین‌لرزه با حداقل قدرت 6ریشتر در تهران طی 50سال آینده 90درصد است. بهرام عکاشه تأکید کرد: زمین‌لرزه ممکن است 50سال دیگر یا همین امشب رخ دهد. این درحالی است که رئیس‌جمهوری پیشین ایران نیز پیشتر اعلام کرده بود که جمعیت تهران بسیار بیشتر از آن است که این شهر بتواند در زمان زلزله از عهده آن برآید. محمود احمدی‌نژاد تأکید کرده بود: 13میلیون نفر در تهران زندگی می‌کنند که5میلیون نفر از این جمعیت باید تهران را ترک کنند تا بتوان در زمان زمین‌لرزه احتمالی از عهده عواقب آن برآمد. نکته مشترک شهرهایی که زلزله در آنها رخ داده و شهرهایی که پیش‌بینی‌شده زلزله مهلکی در آنها رخ می‌دهد، قرار گرفتن آنها روی گسل‌هاست. اما سوال این‌جاست که آیا می‌توان براساس این محاسبات زلزله را پیش‌بینی کرد؟
اگر بخواهیم جواب کوتاهی به این سوال بدهیم، جواب منفی است. ایان مین، استاد فیزیک زلزله‌شناسی و سنگ در دانشگاه ادینبورگ می‌گوید: «پیش‌بینی زلزله با دانش فعلی ما امکان‌پذیر نیست.» او ادامه می‌دهد: «متاسفانه با وجود تلاش‌های زیاد برای یافتن پیش‌فرض‌های قابل‌اعتماد برای پیش‌بینی زلزله، ما با دانش فعلی‌مان قادر به انجام این کار نیستیم. علت آن هم می‌تواند به دلیل سیگنال‌های بیش از حد کوچک زلزله باشد یا به خاصیت ذاتی دینامیک پیچیده زلزله و غیرخطی بودن مکانیک آماری زلزله برگردد.»
براساس اعلام سازمان زمین‌شناسی بریتانیا تلاش برای پیش‌بینی زمین‌لرزه «به‌طور کلی به‌عنوان یک شکست درنظر گرفته می‌شود» به همین خاطر بعید است بتوان در آینده زلزله را به‌طور دقیق بیش‌بینی کرد.
دلیل این اعلام این است که برخلاف آتشفشان‌ها، زلزله دارای یک عنصر تصادفی و پرهرج‌ومرج است که پیش‌بینی را غیرممکن می‌کند.
با این حال هنوز شانس‌هایی برای نظارت بر زلزله‌ها و یافتن راهی برای پیش‌بینی آن وجود دارد. بسیاری از کشورها در این زمینه برنامه‌های پژوهشی زیادی را تعریف کردند که به کمک آنها بتوانند نشانه‌های احتمالی زلزلههای قریب‌الوقوع را شناسایی کنند. به‌عنوان مثال یکی از نظریه‌هایی که به دانشمندان کمک بسیاری کرده، نظریه اتساع است، نظریه‌ای که سنگ‌ها زمانی که در معرض تنش قرار می‌گیرند، ترک‌های ریزی در آنها ایجاد می‌شود و بازشدگی ترک‌ها موجب افزایش حجم یا اتساع در سنگ می‌شود.
یک راه دیگر برای پیش‌بینی زلزله، پیش‌لرزه‌ها هستند، مثلا در زلزله بم این پیش‌لرزه‌ها و هشدارهای بعدی باعث شد عده‌ای خانه‌هایشان را ترک کنند و شب را در خیابان بگذرانند، این افراد در زمان زلزله در خانه‌هایشان حضور نداشتند. اما در بهترین حالت توجه به پیش‌لرزه‌ها و هشدارهایی که در پی آن داده می‌شود، چند ساعت وقت در اختیار مردم و امدادگران می‌گذارد که زمان کافی برای آماده‌سازی و تخلیه خانه‌ها نیست.
راه دیگر برای پیش‌بینی زمین که پژوهشگران به آن توجه کرده‌اند، پیش‌بینی با گاز رادون است. رادون یک گاز نجیب است که با دیگر عناصر و ترکیبات شیمیایی ترکیب نمی‌شود. بخش اعظم این گاز در داخل سنگ‌های زمین باقی می‌ماند. در صورت بروز حرکات ناگهانی سنگ‌ها (برای مثال در مدت یا بلافاصله قبل از بروز یک زلزله) این گاز از عمق زمین خارج شده و به سطح می‌رسد. به این ترتیب با اندازه‌گیری میزان تجمع این گاز در یک منطقه خاص از چند ساعت قبل امکان پیش‌بینی یک زلزله وجود دارد.
«زلزله هایچنگ» در منطقه «لائوینگ» چین که چهارم فوریه 1975رخ داد از نظر تاریخی نخستین و تنها زمین‌لرزه پیش‌بینی شده است اما در این مورد علایم انتشار گاز رادون آنچنان شدید و منظم بود که جای هیچ تردیدی را برای وقوع یک زلزله باقی نمی‌گذاشت.
در حقیقت امروزه از طریق بررسی‌های غیرمستقیم گاز رادون 222که از پوسته زمین ساطع می‌شود امکان پیش‌بینی زلزله و ارایه هشدارهای لازم از 6تا 24ساعت قبل از زمین‌لرزه وجود دارد. دقت این پیش‌بینی زمین‌لرزه می‌تواند تا شعاع 120کیلومتر با شدت 1،8 تا 3مگنتید تا 75درصد و برای حوادث با شدت بالای 3مگنتید تا 80درصد باشد.
یکی از موارد چالش‌برانگیز پیش‌بینی زلزله با استفاده از انتشار گاز رادون در مورد زلزله 6آوریل 2009آکوئیلا در ایتالیا رخ داد. براساس اخبار منتشرشده، «جان پائولو جولیانی» تکنسین لابراتوار موسسه فیزیک ایتالیا در هفته‌های قبل از وقوع این زلزله فرضیه یک زمین‌لرزه فاجعه‌آمیز را مطرح کرده بود.
این درحالی است که «آنتونیو پیرسانتی» مدیر بخش لرزه‌شناسی تکنوفیزیک موسسه ملی ژئوفیزیک و آتشفشان‌شناسی ایتالیا در این خصوص اظهار داشت: «این پیش‌بینی نمی‌تواند درست باشد، چراکه اولا محل وقوع زلزله را سولمونا در فاصله 60کیلومتری آکوئیلا و در تاریخ 29مارس (به جای 6آوریل) نشان می‌داد و ثانیا در کل زلزله‌ها را واقعا نمی‌توان پیش‌بینی کرد. به همین دلیل این چیزی که می‌گویند در فلان تاریخ در چند ماه یا چندسال دیگر یک زلزله رخ می‌دهد، تقریبا غیرممکن است. چیزی که امروز علم بشر می‌تواند انجام دهد ارزیابی خطرات زمین‌لرزه است، بنابراین نمی‌توان گفت در روز X در ساعت Y در منطقه Z یک زمین‌لرزه با شدت کم یا زیاد رخ می‌دهد. درواقع این کاری نیست که ما قادر باشیم انجام دهیم.»
این پژوهشگر تأکید می‌کند: «پیش‌بینی یک حادثه زمین‌لرزه‌ای مثل پیش‌بینی هواشناسی نیست. تحقیقات در این بخش تازه در آغاز راه است. چیزی که درحال‌حاضر اهمیت دارد پیشگیری است و نه پیش‌بینی. پیشگیری از طریق توسعه ساختمان‌های ضدزلزله، آماده‌سازی مردم و فرهنگ‌سازی تنها راه مقابله با این رویداد طبیعی است.»
با این حال تلاش‌ها برای پیش‌بینی زلزله‌ها همچنان از راه‌های مختلف ادامه پیدا کرده است. این تلاش‌ها در 20سال گذشته عمدتا در سه حوزه زیر متمرکز بوده است، به‌طور خلاصه می‌توان این تلاش‌ها را این‌طور دسته‌بندی کرد:
1- فرضیه پیش‌بینی بلندمدت
در این حوزه دانشمندان از روش‌ها و رویکردهایی استفاده می‌کنند تا زمان تقریبی وقوع زمین‌لرزه‌ها را در آینده بلندمدت تخمین بزنند. هیچ‌کدام از این روش‌ها نمی‌توانند لحظه دقیق زمانی یا شدت دقیق زلزله را معین کنند اما می‌توانند تقریبی از آنها به دست دهند. بنابراین اطلاعات مفیدی در اختیار خواهد بود که احتیاطات لازم در مواردی مانند مقاوم‌سازی ساختار بناها انجام شود. برای مثال اگر به مهندسان گفته شود ساختمان یا پلی را که طراحی می‌کنند باید بتواند ضربه‌ای حداکثر 5/0گرم در 50سال آینده را تحمل کند، آنها ساختمان را طوری طراحی می‌کنند که این خصوصیت را داشته باشد. در پیش‌بینی بلندمدت زلزله چند مسأله مورد بررسی قرار می‌گیرد:
فاصله بازگشت: این فاصله به ما می‌گوید زلزله‌ها با چه تناوبی در یک گسل معین رخ می‌دهند و حداکثر حرکات زمین که احتمال دارد در یک ناحیه و دوره معین زمانی ایجاد کنند چقدر است. این فاصله با کسب‌کردن اطلاعات از چند منبع متفاوت به دست می‌آید: سوابق تاریخی زلزله‌ها، شواهد زمین‌شناختی (اثراتی که زلزله‌ها به جای می‌گذارند) و شواهد زمین‌سنجی (میزان کششی که در صخره‌ها به وجود می‌آید). براساس این فرضیه که زلزلههای بزرگ در فواصل دوره‌های مشابه زمانی رخ می‌دهند، داده‌های حاصل از منابع بالا می‌توانند احتمال زلزلههای آینده را پیش‌بینی کنند. با این حال دقت این پیش‌بینی بلندمدت براساس فواصل بازگشت کاملا محدود است، زیرا وقایع درون یک گسل ممکن است به‌خاطر به وجود آمدن نیروهای جدید از دوره‌ای به دوره‌ای دیگر تفاوت کند.
پیگیری تغییر شکل‌های زمین: یک راه دیگر پیش‌بینی زلزله‌ها اندازه‌گیری میزان جابه‌جایی زمین در طول یک گسل است. براساس همین روش «هری‌اف راید»، یک زلزله‌شناس کالیفرنیایی توانست پیش‌بینی کند شوک بعدی در گسل سنت آندرئاس در کالیفرنیا حدود یکصد‌سال پس از زلزله بزرگ حاصل از این گسل در سال 1906به وجود می‌آید. اندازه‌گیری‌هایی که پیش از این زلزله انجام شده بود، نشان داده بود زمین به‌طور متوسط 65/0 متر در هر 10سال تحت‌کشش و جابه‌جایی قرار می‌گیرد. راید خاطرنشان کرد از آن‌جا که حداکثر جابه‌جایی در طول این گسل در زلزله 1906، 5/6 متر بوده، بنابراین احتمالا نتیجه یک قرن تجمع کشش در زمین است، زلزله‌ای با شدت مشابه زلزله 1906در این گسل حدودا صدسال بعد رخ می‌دهد.
امروزه ماهواره‌ها می‌توانند با فراهم‌آوری اطلاعات موقعیت دقیق (GPS) به زلزله‌شناسان امکان دهند میزان دقیق تغییر شکل پوسته زمین و محل دقیق آن را تعیین کنند. اندازه‌گیری‌های مکرر می‌تواند نشان دهد آیا گسل درحال لغزش است یا نه. بنابراین سرعت جابه‌جایی و میزان کشش در هر ناحیه گسل را می‌توان شناسایی کرد و پیش‌بینی‌های حتی بهتری را انجام داد.
فرضیه شکاف لرزه‌ای: فرض اصلی در این مورد این است که زلزلههای بزرگ گرایش دارند که هر بار در مکان مشابهی رخ دهند. اگر نمودار همه زلزلههای بزرگ روی حد مرزهای صفحات زمین را داشته باشید، متوجه می‌شوید آنها قطعات جداگانه مجاوری از یک حد مرز پر می‌کنند. شکاف لرزه‌ای (Seisemic gap) قطعه‌ای است که در آن برای مدتی طولانی زلزله‌ای رخ نداده اما سابقه تاریخی یک زمین‌لرزه در آن ناحیه در گذشته وجود دارد.
2- یافتن گسل‌های جدید
یافتن گسل‌های جدید علاوه بر گسل‌های از قبل فعال می‌تواند به دانشمندان در پیش‌بینی بروز بالقوه زلزله‌ها در مکان‌های غیرمنتظر کمک کند. شواهد متعددی در یک منطقه می‌تواند به وجود گسل‌هایی دلالت کند که برای مدت‌های بسیاری در زمان‌های اخیر حرکت نکرده‌اند از جمله:
این گسل‌ها در چشم‌انداز منطقه برجستگی‌های مستقیم طولانی‌ای تشکیل می‌دهند که می‌توانند توپوگرافی محلی و زهکشی طبیعی را تغییر دهند. بنابراین آنها زمین‌هایی اعوجاج‌یافته، دریاچه و حوضچه‌هایی تشکیل‌شده از انحنای زمین به سمت پایین به‌جای می‌گذارند. آنها می‌توانند محل ظهور چشمه‌ها باشند و به‌خاطر زهکشی طبیعی اغلب در طول مسیرشان از پوشش گیاهی انبوهی پوشیده شده‌اند.
گسل‌ها را می‌توان به وسیله بررسی‌های انعکاس امواج شناسایی کرد، از طریق ثبت امواج انعکاس‌یافته که یک شوک انفجاری از حد مرزهای لایه‌های پوسته زمین انجام می‌شود.
صخره‌های موجود در طول خطوط گسل گاه‌به‌گاه به علت زلزله‌ها متلاشی می‌شوند. همه یخچال‌ها و نهرها در طول شکاف‌های حاصل به راه می‌افتند و ممکن است دره‌های بزرگی در طول یک گسل پوسته زمین به وجود آید.
3- علایم زلزله قریب‌الوقوع
انواع بسیار متفاوتی از فعالیت‌های کوتاه‌مدت که طول آنها از چند روز تا چندسال تغییر می‌کند، قبل از زلزلههای بزرگ ذکر شده‌اند. زلزله‌شناسان به دنبال الگوهای منظم در چنین پیش‌درآمدهای کوتاه‌مدتی هستند.
از یک طرف امواج ضربه‌ای پیشینی (foreshocks)، مجموعه‌ای از لرزه‌های خفیف یا دوره‌های بدون لرزه پیش از زلزلههای بزرگ گزارش شده‌اند، گرچه آنها لزوما همیشه رخ نمی‌دهند. رفتارهای غیرعادی حیوانات نیز که به‌عنوان پیش‌بینی‌کننده زلزله ذکر شده است، همیشگی نیست.
از طرف دیگر تنش فوق‌العاده صخره‌ها که در شرف جابه‌جایی هستند باعث گرم‌شدن، تغییر شکل و انبساط آنها پیش از زلزله می‌شود، بنابراین شماری از تغییرات در پوسته زمین پیش از زلزله رخ می‌دهد و دانشمندان از وسایل گوناگونی برای اندازه‌گیری و ثبت این تغییرات استفاده می‌کنند؛ هر چند هیچ‌کدام از این موارد نیز پیش‌بینی‌کننده قطعی و دقیق زلزله نیستند.