W zeszły wtorek trzęsienie ziemi o sile 7, 7 stopnia nawiedziło Pakistan, powodując powszechne zniszczenia, powstanie nowej wyspy u wybrzeży kraju i co najmniej 515 ofiar śmiertelnych.
Oczywiście nic nie możemy zrobić, aby zapobiec takim katastrofom - trzęsienia ziemi wynikają z przesunięcia i zderzenia ogromnych płyt tektonicznych w skali kontynentalnej, nad którymi nie mamy kontroli. Jeśli wiemy, że zbliża się ogromne trzęsienie ziemi, możemy podjąć środki, aby lepiej się chronić.
Ale skąd możemy wiedzieć, kiedy nastąpi trzęsienie ziemi? Sejsmolodzy bardzo dobrze potrafią scharakteryzować ogólne zagrożenia, na jakie narażeni są ludzie żyjący w strefach uskoków, ale daleko im do możliwości (i być może nigdy nie będą w stanie) dokładnie przewidzieć, kiedy nastąpi trzęsienie ziemi .
Niezrażone kilka różnych zespołów naukowców opracowuje plany nowego rodzaju rozwiązania. A kluczem do sukcesu może być smartfon w kieszeni.
Ich pomysł wykorzystuje fakt, że większość nowych smartfonów zawiera niewielki układ zwany akcelerometrem. Układy te mierzą ruch telefonu w trzech kierunkach (góra-dół, lewo-prawo i wstecz-do przodu), aby dostosować wrażenia podczas korzystania z telefonu - na przykład obracając wyświetlacz po obróceniu urządzenia.
Tak się składa, że sejsmometry (duże, drogie przyrządy używane przez geologów do wykrywania i pomiaru trzęsień ziemi) robią zasadniczo to samo, aczkolwiek z dużo większą dokładnością. Mimo to małe akcelerometry, które cały czas mamy przy sobie, mogłyby pozwolić naukowcom na zebranie znacznie większej liczby danych w czasie rzeczywistym niż jest obecnie dostępnych - istnieje niezliczona ilość razy więcej smartfonów niż sejsmometrów, są one znacznie tańsze i już wdrożone w szerokim zakresie lokalizacji - jeśli potrafią zmierzyć ruch trzęsienia ziemi z wystarczającą precyzją.
Niedawno Antonino D'Alessandro i Giuseppe D'Anna, para sejsmologów z włoskiej Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, postanowili rozwiązać to pytanie. Aby ocenić akcelerometry - w szczególności akcelerometr LIS331DLH MEMS zastosowany w iPhone'ach - duet umieścił pięć iPhone'ów na stole wibracyjnym w różnych pozycjach (płasko, pod kątem na kawałku klina i pionowo) i porównał dane, które nagrane za pomocą profesjonalnego czujnika trzęsienia ziemi w celach informacyjnych.
Ich wyniki, opublikowane w niedzielę w Biuletynie Sejsmologicznego Towarzystwa Ameryki, wykazały, że akcelerometry iPhone'a działały nawet lepiej, niż się spodziewali. „Porównując sygnały, mile zaskoczyliśmy wynikiem - nagrania były praktycznie identyczne”, mówi D'Alessandro. „Akcelerometr, który kosztuje kilka dolarów, był w stanie rejestrować przyspieszenie z wysoką wiernością, bardzo podobny do profesjonalnego akcelerometru, który kosztuje kilka tysięcy”.
Istnieją pewne ograniczenia: akcelerometry iPhone'a nie są tak wrażliwe na słabe wibracje, więc podczas testów rejestrowały jedynie ruchy odpowiadające trzęsieniom ziemi, które zarejestrowałyby się jako 5 lub więcej. Ale „ograniczenia te zostaną w najbliższym czasie przekroczone”, mówi D'Alessandro. „Ponieważ układy te są szeroko stosowane w laptopach, kontrolerach gier i telefonach komórkowych, na całym świecie trwają badania nad ich ulepszaniem”.
Kolejnym krokiem byłoby opracowanie oprogramowania, które pozwoli zwykłym użytkownikom wykorzystać możliwości tych akcelerometrów, zamieniając ich smartfony w mobilne systemy wykrywania trzęsień ziemi. W grudniu ubiegłego roku badacze Berkeley ogłosili plany opracowania aplikacji, która pozwoliłaby użytkownikom przekazywać dane z akcelerometru na badania nad trzęsieniami ziemi. Sieć Quake-Catchera Stanforda i społeczna sieć sejsmiczna Caltech - oba wykorzystują sejsmometry małe, specjalnie przeznaczone dla wolontariuszy i podłączone do ich komputerów - mogłyby służyć jako model dla tego rodzaju sieci.
Po wdrożeniu sieć byłaby w stanie zebrać ogromną ilość danych od tysięcy rozproszonych geograficznie użytkowników, co pozwoliłoby badaczom zobaczyć, jak trzęsienia poruszają się z lepszą rozdzielczością. Jeśli w tej sieci znajduje się wystarczająca liczba telefonów, pracownicy ratunkowi mogą szybko ocenić, gdzie najskuteczniej mogliby poświęcić swój czas po trzęsieniu ziemi.
Ale jak przejść od dokumentowania trzęsień ziemi do ostrzegania ludzi przed niebezpiecznymi wstrząsami? Jak wskazuje Atlantyk, kluczem jest to, że trzęsienia ziemi w rzeczywistości składają się z dwóch rodzajów fal, które falują przez Ziemię: fal P, które przybywają pierwsze i są trudne do wykrycia przez ludzi, oraz fal S, które zwykle występują kilka sekund później i powodują większość obrażeń fizycznych.
Gdybyśmy zainstalowali w swoich telefonach oprogramowanie, które automatycznie wykrywało silne fale P i emitowało alarm, moglibyśmy mieć kilka krótkich sekund na osłonę przed uderzeniem fal S (urzędnicy zalecają zejście na ziemię, kulenie się pod stabilnym stołem lub biurko i odsuwanie się od okien i drzwi). To niewiele, ale w niektórych przypadkach kilka kluczowych sekund ostrzeżenia może mieć znaczenie.
