Napovedovanje potresov

Dr. Jure Žalohar, 41-letni fizik in geolog iz Kranja, je samostojni raziskovalec, ki je med drugim objavil več znanstvenih člankov v reviji Journal of Structural Geology. Lani je pri specializirani založbi Elsevier izšla njegova knjiga The Omega-Theory, 570 strani obsegajoča znanstvena monografija, v kateri je predstavljena povsem nova, matematičnofizikalna teorija. Teorijo, ki se zdi v očeh laika na meji mogočega, je razvijal vse od študentskih let. V pogovoru je dr. Žalohar pojasnil nekatere njene bistvene prvine. Če se bo uveljavila v praksi, gre za odkritje, ki bo imelo posledice, kakršnih si ne moremo zlahka predstavljati. Ob njej se postavljajo tudi moralna in etična vprašanja. Po tej teoriji je, kot pravi, potrese mogoče z veliko verjetnostjo napovedovati vnaprej.

Dolgo je veljalo, da potresov ni mogoče napovedati, vsaj ne z omembe vredno verjetnostjo. Koliko časa ste razvijali teorijo, na kateri temelji matematični model napovedovanja potresov?
Fiziko prelamljanja kamnin v zemeljski skorji sem začel raziskovati že, ko sem bil študent fizike, leta 1999. S tem problemom sem se ukvarjal pri poznejšem diplomskem delu in tudi v doktorski disertaciji iz geologije, ki sem jo končal pred desetimi leti. Bistveno pa sem pri tem napredoval po letu 2014, ko sem razvil omega teorijo. Nanjo sem, kot bi lahko rekel, “naletel” po naključju, ko sem testiral časovne serije potresov ob vzporednih prelomih. Izkazalo se je, da v takšnih sistemih prelomov potresi niso naključni dogodki, ampak se pojavljajo v zelo pravilnih časovnih presledkih. Ko sem te pojave raziskoval naprej, sem naletel na celo vrsto še neznanih zakonitosti. Kmalu so se začrtali obrisi nove, obširne teorije potresov.

V čem je njeno bistvo?
Omega teorija prinaša zelo veliko novih konceptov in pojavov, povezanih s potresi, ki jih prej nismo poznali ali pa smo jih poznali slabo. Najpomembnejši koncepti so nekako trije – sinhronizacije, tektonski valovi in seizmična stanja. Najboljša vsakodnevna analogija sinhronizacijam je korakanje vojakov čez most. Če se njihov korak sinhronizira, torej če začnejo vsi korakati v istem ritmu, se lahko most zaradi resonance podre. To je dobro znan pojav, ki smo ga doživeli na primer leta 2000, ko so v Londonu odprli Milenijski most čez Temzo in so se čezenj napotili številni pešci. Nekaj podobnega se dogaja tudi v zemeljski skorji, kjer so ustreznik “pešcem” tektonski prelomi in bloki kamnin med njimi. Kadar manjši tektonski prelomi in bloki kamnin med seboj sinhronizirajo ritem, lahko v regiji nastane močan potres. Natančna analiza teh sinhronizacij omogoča napovedovanje potresov. Drugi bistveni koncept omega teorije so tektonski valovi. Koncept tektonskih valov je v seizmologiji znan že od 80. let prejšnjega stoletja, vendar fiziki in seizmologi takrat še niso imeli na voljo ustreznih teoretičnih orodij, s katerimi bi jih pojasnili, zato je bil njihov obstoj zgolj hipotetičen. Omega teorija pa je obstoj tektonskih valov potrdila in razložila. Danes vemo, da so ti valovi še kako resnični. Najboljša vsakodnevna analogija tektonskim valovom bi bile v vrsto postavljene domine. Ko pade prva, začnejo druga za drugo padati še vse naslednje. Nastane nekakšen val padajočih domin. V zemeljski skorji tem dominam ustrezajo tektonski prelomi in bloki kamnin med njimi. Učinek domin pri premikih ob tektonskih prelomih pa povzroči nastanek tako imenovanih tektonskih valov. Ti potujejo z zelo različno hitrostjo. Najpočasnejši tako rekoč mirujejo, najhitrejši pa se lahko gibljejo celo s hitrostjo do 6000 m/s. To pomeni, da v eni uri prepotujejo več kot 20.000 kilometrov. Obstajajo zelo počasni valovi, ki so povezani z močnimi potresi, zelo hitri valovi pa, prav nasprotno, večinoma prožijo šibke potrese. Z natančno matematično analizo geografske porazdelitve velikih potresov na Zemlji v preteklosti lahko izračunamo smer in hitrost najmočnejših tektonskih valov. Ko ti potujejo prek seizmično aktivnih tektonskih območij, lahko povzročijo močne potrese. Na tak način tektonski valovi definirajo še posebno ogrožene regije, kjer lahko nastanejo nevarna seizmična stanja. Seizmična stanja, tretji najpomembnejši koncept omega teorije, na kartah ponazarjamo z nekakšnimi oblaki. Prikaz je podoben kot v meteorologiji in je ljudem tudi najbolj razumljiv.

Omega teorija je, kolikor jo lahko kot laiki razumemo, zelo obsežna in zahtevna. Ste avtor teorije sami ali je še kakšen soavtor?
Sem edini avtor knjige o omega teoriji, avtorjev same teorije pa je v bistvu zelo veliko. Naj pojasnim. V zadnjih desetletjih so seizmologi odkrivali čedalje več izjemno zanimivih fizikalnih zakonitosti potresov. Na primer Gutenberg-Richterjev, Båthov in Omorijev zakon, pa tudi zakon Felzerjeve in Brodskyjeve … Odkritih je bilo še veliko drugih “čudnih” enačb, za katere se ni vedelo, od kod prihajajo, kakšno je njihovo fizikalno ozadje ali kako bi jih pojasnili. Moj prispevek je, da sem odkril skupno fizikalno-matematično ozadje skoraj vseh pojavov, ki jih poznamo v zvezi s potresi. Ta fizikalno-matematična struktura je omega teorija oziroma rotacijska teorija potresov. Tako rekoč vse glavne zakone in teoreme te teorije smo poimenovali po odkriteljih, pionirjih, ki so jih odkrili, tako da se s to teorijo njihovo delo končno umešča v celovit in konsistenten teoretični kontekst.

Verjetno ste teorijo napovedovanja potresov, potem ko ste jo razvili, tudi preskusili. Kakšni so rezultati?
Omega teorija je v celoti vgrajena v napreden računalniški sistem T-TECTO Omega Architect, ki omogoča globalno, regionalno in lokalno napovedovanje potresov. Sistem omogoča natančno to, kar računajo tudi meteorologi, to je mnogoštevilne modele, ki jih imenujemo ansambli. Na podlagi teh ansamblov smo sposobni izračunati verjetnost, kaj se kje lahko zgodi in kdaj. Praksa v zadnjem letu kaže, da lahko učinkovito napovemo več kot 95 odstotkov potresov z magnitudo več kot 4,5 na dan ali dva natančno. Namen je bil, da sistem T-TECTO pravilno napove skoraj vse zmerne do močne potrese na dnevni ravni, in ta računalniški program to v resnici doseže. Globalna porazdelitev zmernih do močnih potresov neposredno odraža globalno porazdelitev tektonskih valov. Sistem deluje bolje, kot bi lahko kadarkoli upali. V času testiranja smo vnaprej videli hude naravne katastrofe (potrese in vulkanske izbruhe) v Italiji, Indoneziji, Gvatemali in Nepalu, na Japonskem. V njih so umrli številni ljudje in/ali so povzročile ogromno gmotno škodo …

Oprostite, ampak zveni strašljivo …
In tudi je. Človeka stisne pri srcu. Igra številk na računalniku za ljudi lahko pomeni boj na življenje in smrt. Tudi največje katastrofe, ki so se zgodile, recimo lanski Sulawesi, Krakatau, Havaje in druge, smo videli vnaprej. In tudi v tem hipu vemo, kje je bistveno povečana verjetnost močnih potresov v prihodnjih dneh, tednih, mesecih, celo v prihodnjem letu. T-TECTO namreč lahko izračuna ansambelske napovedi na dnevni ravni za 64 dni vnaprej, nekateri modeli pa delujejo do vsaj enega leta vnaprej. Zdaj je treba pripraviti svet na dejstvo, da to obstaja. To bo še najtežje.

Kakšen pa je odziv znanstvene srenje na vašo knjigo o omega teoriji? Teorija je izjemno kompleksna, zato jo razume le peščica znanstvenikov. Kljub vsemu pa se vedno več geofizikov in seizmologov zaveda, da je ne bo tako zlahka izpodbijati in da je “verjetno” pravilna. Celo največji dvomljivci so jo začeli, kot ugotavljam, proučevati, saj jih očitno zelo vznemirja. Sicer pa so najdlje s podobnimi ugotovitvami prišli Rusi.

Kakšne so možnosti, da bo vaš model napovedovanja globalno sprejet in bo prišel v rabo povsod po svetu?
To bo pokazal čas. Zgodovina uči, da se izrazito nove zamisli včasih uveljavijo počasi, spet drugič zelo hitro. Lahko traja desetletja ali pa je vse skupaj nenadno. Ničesar ne morem povedati, bomo videli. Lažje je napovedati potrese!

Kaj pa bi bilo treba, da bi se teorija oziroma praktična raba te teorije uveljavila v svetu?
Najpomembnejše je bilo zgraditi delujoč računalniški sistem, ki nesporno dokazuje, da teorija deluje tudi v praksi. Torej, nekaj dni, preden se kaj zgodi, lahko napovemo mogoče scenarije, potem počakamo in v končni fazi primerjamo napoved z dejanskimi dogodki. Računalniški sistem T-TECTO mora uspešno prestati še najbolj neposredne preskuse. In v resnici jih, to ugotavljamo dan za dnem. Vse drugo v zvezi z uveljavljanjem teorije je nato samo še vprašanje časa.

Kakšne bi bile posledice napovedovanja potresov? Kaj storiti po napovedi, sledi splošna evakuacija?
Napovedovanje potresov je izjemno težavna tema, ob kateri se postavljajo zahtevna etična, moralna in navsezadnje gospodarska vprašanja. V prihodnosti bo človeštvo moralo najti odgovore na ta vprašanja, to pa je stvar strokovne skupnosti in politične razprave. Na to vprašanje sam nimam odgovora. Posameznik tega ne more prevzeti na svoja ramena.

Pomisleki v zvezi z napovedovanjem potresov so, da naj bi napoved povzročila paniko, ki bi lahko imela še hujše posledice kot sam potres. V velemestih z gostim prometom in številnimi visokimi stavbami bi to verjetno res pomenilo veliko paniko.
Kot rečeno, postavljajo se težavna vprašanja, ki so tudi etične narave. Recimo, kako naj deluje velemesto, ki mu v znanem, vnaprej predvidenem časovnem obdobju preti uničujoč potres. Kako naj ljudje živijo s to težko mislijo? Kdo bo vlagal v infrastrukturo? Kako bodo napovedi vplivale na turizem? Upoštevati pa je treba še to, da so napovedi vedno verjetnostne. Če je verjetnost dogodka 90-odstotna, to pomeni, da se bo dejansko nekaj zgodilo v devetih primerih, v enem pa ne. S takšnimi izzivi se bodo spoprijeli ljudje, ki so odgovorni za kakršnekoli varnostne in politične odločitve.

Načrtovali ste tudi ustanovitev računalniškega centra, ki bi se ukvarjal z napovedovanjem potresov po svetu. Kako vam kaže?
Skupina slovenskih geologov in fizikov se trudi ustanoviti računalniški center QuanTectum. Sedež bi imel v Sloveniji, financirali pa bi ga z mednarodnim sodelovanjem z vlagatelji ali strateškimi partnerji. V njem bi nadzirali delovanje računalniškega sistema T-TECTO, ki bi vsak dan izračunaval globalne potresne napovedi in prognoze. Če bi obstajalo zanimanje posameznih držav oziroma regij, bi pripravljali tudi visokoresolucijske regionalne in lokalne napovedi. Do teh bi dostopali seizmologi z vsega sveta in se na podlagi številk odločali, kaj storiti. Z računalniškega vidika je vse pripravljeno, čaka nas samo še logistična in finančna izvedba, ta pa je, kot rečeno, odvisna od zanimanja vlagateljev in strateških partnerjev.

Naj končamo s povsem lokalno obarvanim vprašanjem. Slovenijo, ki sicer ne leži na potresno posebej ogroženem območju, od časa do časa prizadene močnejši potres. Marsikoga je strah, da bi pri takem potresu nastale poškodbe na jedrski elektrarni v Krškem, ki bi povzročile radioaktivno onesnaženje. Kako verjetno se vam zdi to?
Na to vprašanje ne morem odgovoriti, dokler ne začne delovati prej omenjeni računalniški center, ki bo na lokalni ravni preračunal, v kakšnem seizmičnem stanju je Slovenija danes in kaj jo čaka v prihodnosti. Na podlagi zgodovinskih podatkov in seizmičnih katalogov je mogoče izračunati, kdaj bo povečana verjetnost za nastanek zmernih do močnih potresov pri nas, in celo to, katera seizmično aktivna tektonska območja bodo najbolj ogrožena. Zato upam, da bo računalniški center ustanovljen že zelo kmalu.