Александр Городницкий - Тайны и мифы науки. В поисках истины

Ведущие мировые сейсмологи, использующие цифровые системы регистрации колебаний земной коры, договорились о том, что данные станций, расположенных в разных странах (в России, США, Китае, Японии), становятся доступны всем центрам обработки, которые занимаются изучением землетрясений.

Хотелось бы верить, что если мы расставим достаточно плотную сеть наблюдательных станций, которые будут отслеживать изменения разного рода физических полей, то обязательно обнаружим какие-то закономерные явления, предшествующие возникновению сильного землетрясения. К сожалению, это не всегда так. Наиболее эффективно работающие предвестники дают вероятность прогноза не более 50 %! Однако существуют иные, более простые предвестники землетрясений, известные не только ученым: начиная от контроля за поведением животных и изменением уровня воды в колодцах до необычных атмосферных явлений, в том числе свечения наподобие огней Святого Эльма (эффект, возникающий на острых концах высоких предметов – башен, мачт, одиноко стоящих деревьев, скал и т. п. – при большой напряженности электрического поля в атмосфере).

Но если существует множество предвестников землетрясений, почему же тогда так мало случаев удачного прогноза? К сожалению, природа оказывается в данном случае сложнее, чем мы думали первоначально… По мнению заместителя генерального директора Объединенного института физики Земли РАН, доктора физико-математических наук Михаила Борисовича Гохберга, точность определения эпицентра будущего землетрясения зависит от того, с какой плотностью будет размещено геофизическое оборудование. Если плотность сети на расстояниях сотни километров, то и точность будет такая же. Для того чтобы предсказывать мелкие землетрясения, нужны более плотные сети. Для того чтобы предсказывать крупные землетрясения, можно пользоваться более разреженными сетями.

1 сентября 1923 года двенадцатибалльное землетрясение охватило область южного Канто, регион острова Хонсю, наиболее высокоразвитую и урбанизированную часть Японии. В нем находится столица государства – Токио. На Западе его именуют также Токийским или Йокогамским, поскольку оно практически полностью разрушило Токио и Йокогаму. Землетрясение стало причиной гибели нескольких сотен тысяч человек и причинило значительный материальный ущерб. По масштабу разрушений и количеству пострадавших это землетрясение является самым разрушительным за всю историю Японии. Эпицентр землетрясения находился под заливом Сагами. Удар буквально за несколько секунд разрушил более 200 тысяч домов. Остальное уничтожил пожар. Мощнейший подземный толчок вызвал громадные 12-метровые волны цунами, которые опустошили прибрежные поселения. Материальные убытки, понесенные Страной восходящего солнца, составили два годовых государственных бюджета и в пять раз превысили ее расходы в войне с Российской империей 1904-1905 годов.

Но и сегодня в Японии, высокоразвитой стране с густой сетью геофизических станций, проблема прогноза сильного землетрясения так и не решена. Примеры этому – семибалльное землетрясение между городами Осака и Кобе, на юге острова Хонсю, одно из крупнейших в японской истории. Сейсмологам не удалось спрогнозировать его, несмотря на всю свою современную техническую оснащенность, впрочем, как и катастрофическое землетрясение в марте 2011 года, разрушившее атомную станцию Фукусима, о котором будет рассказано ниже.

Почти четверть века длился геофизический эксперимент в Южной Калифорнии, в США, где небольшой пятачок земли, 50 на 50 километров, был напичкан геофизической аппаратурой, регистрирующей разного рода геофизические поля. Ученые во всеоружии нацелились на этот пятачок, а землетрясение произошло севернее. Вероятно, не только в плотности сети наблюдения лежит решение вопроса о прогнозировании. Существует геологический подход к прогнозу землетрясения. Изучая области, где есть проявления сейсмичности, находят следы старых землетрясений. Даже если эта область выглядит в данный момент относительно спокойной, ученые, проведя исследования, могут предположить, что здесь возможны сильные землетрясения.

Повторные землетрясения предсказать трудно. Землетрясение, которое произошло на заре развития человечества, второй раз может повториться, к примеру, в XXIII веке. Следы таких землетрясений ученые находят на Кавказе, Алтае, Сахалине, и, изучая их, примерно представляют, когда они могут повториться.

Нередко можно услышать разговоры о том, что землетрясения происходят там, где идут войны и иные конфликты. Страшнейшее в Армении землетрясение, например, произошло в 1988 году. Сейсмостанции самой Армении и близлежащих республик зафиксировали подземные толчки силой в 6,9 балла по шкале Рихтера. Спитак, небольшой город с населением 16 тысяч человек, буквально сровнялся с землей. Это землетрясение стало тяжелейшей человеческой трагедией. Только по официальным данным, оно унесло жизни не менее 25 тысяч человек. Те же, кто остался жив, оказались без крова, воды и пищи.

Вспоминая это землетрясение, многие вспоминают и о конфликте в Нагорном Карабахе. Вот что говорит по этому поводу священник Кирилл Каледа, кандидат геолого-минералогических наук, автор целого ряда научных работ: «Когда произошло землетрясение в Спитаке, мое внутреннее чувство было такое, что оно действительно связано с событиями, которые происходили в тот момент в Азербайджане и Армении. С другой стороны, наверное, мы очень часто пытаемся связать некоторые внешние явления с явлениями духовной природы. Иногда эти связи напрямую существуют, иногда этих прямых связей нет».

Теоретически взрыв каждой бомбы вносит какой-то вклад в ту сейсмическую энергию, которая вызывает землетрясения. Но все-таки вклад этот настолько невелик, что он вряд ли может быть источником землетрясения. В вопросе о том, связаны или не связаны землетрясения с военными конфликтами, среди ученых нет единодушия. Так, например, Олег Леонидович Кузнецов, доктор технических наук, профессор, президент Российской академии естественных наук, считает, что в определенных условиях при определенной интенсивности взрывов или при определенной частоте повторяемости этих взрывов, если они происходят в пределах территории, где уже назрел очаг напряжения в литосфере, такие взрывы могут выступать в роли спускового крючка.

А вот мнение доктора геолого-минералогических наук, заместителя директора Института физики Земли имени О.Ю. Шмидта РАН Евгения Александровича Рогожина: «Вряд ли есть связь между войнами и землетрясениями. Например, возьмем время Великой Отечественной войны на нашей территории. Такие бедствия! Но ведь ни одного сильного землетрясения за эти годы не произошло. В то же время после окончания войны – в сорок шестом и сорок восьмом годах – мы видим грандиозные землетрясения в Туркмении и в Таджикистане. Я принципиальный противник объяснений подобного рода. Крупнейшие землетрясения происходили во вполне благополучное время».

И все-таки мне кажется, что человек не может быть равнодушным к сейсмичности. С этим связана вся наша жизнь. С развитием науки и технологии надежность прогноза, надеюсь, будет возрастать. Такой прогноз совершенно необходим, чтобы вовремя сориентировать спасательные службы, отключить газопроводы, электросеть. Если надо, загасить реакторы атомных станций, остановить опасное химическое производство, наконец, просто вывести население из опасного района. Вот для чего нужен прогноз землетрясений.

В последние десятилетия геофизика достигла определенных успехов. Мы знаем, где могут быть землетрясения, не говоря уже об извержении вулканов. Однако что касается краткосрочных прогнозов, то на этот вопрос пока ответа нет. И все-таки, если мы не можем избежать испытаний, которые нам посылаются, то, может быть, мы сможем все же смягчить с помощью современной науки их катастрофические последствия? Вопрос этот также требует ответа.