भूकंपाचं भाकीत

जेव्हा पृथ्वीच्या कवचाचा एखादा भाग दुसऱ्या एखाद्या भागाच्या दिशेनं सरकत असतो, तेव्हा या दोन्ही भागांदरम्यानच्या सीमेवर असह्य ताण निर्माण होतो. या ताणादरम्यान निर्माण झालेली ऊर्जा अचानक उत्सर्जित होते व भूकंप घडून येतो. यामुळे प्रत्यक्ष भूकंप घडून येण्याच्या काहीकाळ अगोदरच, तिथल्या जमिनीच्या हालचालीला सुरुवात होणं, अपेक्षित असतं. मोठ्या भूकंपापूर्वी काहीवेळा कोणतेही भूंकपपूर्व कंप वा भूकंपपूर्व धक्के जाणवत नाहीत, परंतु जमिनीची ही हळू स्वरूपाची हालचाल मात्र अगोदरच सुरू झालेली झालेली असते. जमिनीच्या या हालचालीमुळे जमिनीवरच्या एखाद्या स्थानात होत असलेले हे भूकंपपूर्व बदल, जीपीएस यंत्रणेद्वारे टिपणं, शक्य होऊ शकतं. मात्र जमिनीच्या सर्वच हालचाली काही मोठ्या भूकंपाच्या अगोदर होणाऱ्या हालचाली असतातच, असं नाही. तरीही या भूकंपपूर्व हालचालींच्या, जीपीएसद्वारे केल्या गेलेल्या नोंदींच्या विश्लेषणावरून, मोठ्या भूकंपाचं भाकीत करणं, शक्य असल्याचं ब्लेटरी आणि नोके यांनी दाखवून दिलं आहे. भूकंपाच्या भाकितासाठी जीपीएसच्या वापराचा प्रयत्न पूर्वीही केला गेला आहे. मात्र त्यावेळी वापरल्या गेलेल्या, जमिनीच्या हालचालीवर आधारलेल्या पद्धतीला यश आलं नव्हतं. ब्लेटरी आणि नोके यांनी सुचवलेली ही, जीपीएस तंत्रज्ञानाचाच वापर करणारी पद्धत मात्र, भूकंपाचं भाकित करण्याच्या दृष्टीनं उपयुक्त ठरणार असल्याची मोठी शक्यता दिसून येते आहे.

भूकंपात होणारी जमिनीची हालचाल नोंदवण्यासाठी, जगभर हजारो जीपीएस केंद्रं उभारण्यात आली आहेत. ही केंद्रं दर पाच मिनिटांनी, पृथ्वीभोवती फिरणाऱ्या कृत्रिम उपग्रहांशी संपर्क साधून आपल्या स्वतःच्या स्थानाची नोंदणी करीत असतात. जगभरच्या या विविध केंद्रांनी गोळा केलेली ही सर्व माहिती, अमेरिकेतील ‘नेवॅडा जिओडेटिक लॅबोरेटरी’ या प्रयोगशाळेत साठवून ठेवण्यात येते. ब्लेटरी आणि नोके यांनी याच माहितीचा आपल्या संशोधनासाठी वापर केला. रिश्टर मापनानुसार सात किंवा त्यापेक्षा अधिक प्रतीचा असणारा भूंकप हा, तीव्र भूकंप गणला जातो. ब्लेटरी आणि नोके यांनी आपल्या संशोधनासाठी, जिथं असे सात किंवा अधिक प्रतीचे भूकंप अनेकवेळा घडून येतात, अशा ठिकाणच्या जीपीएस केंद्रांची निवड केली. त्यानंतर या ठिकाणी गेल्या वीस वर्षांत घडून आलेल्या, सात किंवा त्यापेक्षा अधिक प्रतीच्या एकूण ९० भूकंपांच्या अगोदरच्या परिस्थितीचा त्यांनी अभ्यास केला. या भूकंपांत, २०११ साली जपानमधल्या तोहोकू-ओकी इथे झालेल्या नवव्या प्रतीच्या अतितीव्र भूकंपाचाही समावेश होता. या अभ्यासात या संशोधकांनी, हे भूकंप घडून येण्याअगोदरच्या ४८ तासांच्या कालावधीतील, त्या परिसरातील विविध जीपीएस केद्रांच्या स्थानांच्या नोंदींचं तपशीलवार विश्लेषण केलं. विश्लेषण केल्या गेलेल्या या नोंदींची एकूण संख्या तीन हजारांहून अधिक होती.

ब्लेटरी आणि नोके यांनी या विविध जीपीएस केंद्रांच्या स्थानात भूकंपापूर्वी किती बदल होतो, इतकंच फक्त अभ्यासलं नाही; तर त्यांनी प्रत्येक ठिकाणच्या बदलात काही साम्य दिसतं का तेही अभ्यासलं. आणि या संशोधकांना जमिनीच्या भूकंपपूर्व हालचालींत एक गणिती सुसूत्रता असल्याचं दिसून आलं! प्रत्यक्ष भूकंप घडून येण्यापूर्वी त्या-त्या ठिकाणच्या जमिनीची हालचाल तर होत होतीच, परंतु भूकंप होण्याच्या सुमारे दोन तास अगोदरपासून ही हालचाल एका विशिष्ट प्रकारच्या (घातांकी) गणिती श्रेणीनं वाढत होती. इतकंच नव्हे तर ही हालचाल, ज्या ठिकाणी भूकंप घडून येतो, त्या दिशेनंच होत होती. अशा प्रकारची हालचाल ही भूकंपपूर्व हालचाल होती हे नक्की करण्यासाठी या संशोधकांनी त्यानंतर, भूकंप न झालेल्या काळातल्या अशाच हालचालींचाही अभ्यास केला. सुमारे एक लाख भूकंपविरहित कालावधींचा अभ्यास केल्यानंतर, त्यात फक्त तीसवेळा अशी हालचाल घडून येत असल्याचं त्यांना आढळलं. त्यावरून भूकंपापूर्वीच्या दोन तासांतली गणिती श्रेणीनुसार वाढणारी हालचाल, भूकंपाशीच संबंधित असल्याचं संख्याशास्त्रीयदृष्ट्या सिद्ध झालं. या भूकंपपूर्व हालचालीत उत्सर्जित झालेली सरासरी ऊर्जा ही, ६.३ प्रतीच्या भूकंपात जेवढी ऊर्जा उत्सर्जित होते, तेवढी होती.

भूकंपाच्या भाकितासाठी कोणकोणत्या भूकंपपूर्व लक्षणांचा वापर करता येईल, यावर पूर्वी संशोधन झालं आहे. त्यात जमिनीत निर्माण होणारे भूकंपपूर्व कंप, जमिनीला बसणारे भूकंपपूर्व धक्के, यांचाही समावेश आहे. या लक्षणांचा भूकंपाशी संबंध जोडण्याचा, वेगवेगळ्या प्रकारे प्रयत्न झाला आहे. मात्र यापैकी कोणतीही पद्धत मोठ्या भूकंपाचं भाकीत करण्याच्या दृष्टीनं उपयुक्त असल्याचं दिसून आलं नाही. एकतर हा संबंध संख्याशास्त्रीयदृष्ट्या निश्चित होऊ शकलेला नाही; दुसरं म्हणजे या पद्धतीनुसार, होणाऱ्या भूकंपाची कल्पना फारतर फक्त काही सेकंद अगोदर येऊ शकते. ब्लेटरी आणि नोके यांच्या, जमिनीच्या हालचालीवर आधारलेल्या संशोधनामुळे मात्र, भूकंपाच्या पुरेसा वेळ अगोदर लोकांना योग्य त्या सूचना देणं शक्य होणार आहे. परिणामी, भूकंपामुळे होणारी मनुष्यहानी कमी करण्याच्या दृष्टीनं, या पद्धतीचा वापर उपयुक्त ठरणार आहे.

जमिनीची भूकंपपूर्व हालचाल ही अतिशय अल्प प्रमाणात घडून येत असल्यानं, ही पद्धत आज तरी परिणामकारकरीत्या वापरता येणार नाही. आजची जीपीएस केंद्रं त्यादृष्टीनं पुरेशी संवेदनशील नसल्यानं, यांत प्रत्येक केंद्राच्या ठिकाणची हालचाल नोंदली जाईलच याची खात्री नाही. त्यामुळे ही पद्धत वापरायची तर, त्या प्रदेशातल्या अनेक जीपीएस केंद्रांनी केलेल्या नोंदीचं एकत्रित विश्लेषण करावं लागेल – जसं ब्लेटरी आणि नोके यांनी केलं. त्याचबरोबर अशा केंद्रांची संख्याही मोठ्या प्रमाणात वाढवावी लागेल. जर एकाच केंद्राद्वारे त्या ठिकाणच्या भूकंपाचं भाकीत अधिक खात्रीलायकरीत्या करायचं, तर ही केंद्रं अधिक संवेदनशील असायला हवीत – किमान पन्नासपट तरी! ब्लेटरी आणि नोके यांना हे अशक्य वाटत नाही. ‘भविष्यात ही केंद्रं इतकी संवेदनशील नक्कीच होतील आणि त्यामुळे, कालांतरानं ही पद्धत सहजरीत्या वापरणं शक्य होईल!’, असा विश्वास ब्लेटरी आणि नोके या दोघा संशोधकांनी तर व्यक्त केला आहेच; पण त्याचबरोबर या संशोधनावर लक्ष ठेवून असणाऱ्या इतर अनेक संशोधकांनीही त्याला दुजोरा दिला आहे.

(छायाचित्र सौजन्य – Gregory Takats/AusAID/Wikimedia, D. Glen Offield, Scripps Institution of Oceanography)