Kan akustik hjälpa oss att förutse jordbävningar?
Förekommer det att man använder akustik för att kartlägga seismisk aktivitet och förutsäga jordbävningar? Jag tänker mig ett stort antal djupt borrade hål med mikrofoner som är känsliga för vissa frekvensområden. En forskare som jag frågade för några år sedan tyckte att det var en intressant idé. /Carl-Johan Rosén
För att förstå jordbävningar lyssnar forskare på berggrundens vibrationer i alla dess former.
Bild: Getty images
Svar av Björn Lund, seismolog, Uppsala universitet
För att förstå oss på jordbävningar mäter vi de vibrationer som jordbävningen skapar i det fasta berget. Sådana vibrationer brukar i fysiken kallas elastiska vågor och förekommer i tre huvudtyper i fasta material: tryckvågor, skjuvvågor och ytvågor.
Tryckvågorna är av samma typ som dem som också finns i luft eller vatten, då vi brukar kalla dem ljudvågor eller akustiska vågor. Eftersom vi registrerar dessa i berget skulle man kunna svara ja på frågan om vi kartlägger seismisk aktivitet med akustik – det är bara inte den term vi brukar använda. Även frekvensen skiljer sig från det vi vanligen tänker på som ljud – den är i regel under det område som örat kan uppfatta.
Vi mäter vibrationerna med instrument som är i ständig kontakt med berget, antingen på jordytan eller nere i borrhål. Kontakten med berget gör att vi registrerar alla vågtyper, även skjuvvågor och ytvågor, som inte har någon motsvarighet i luft eller vatten, utan bara kan fortplanta sig i fasta material. Om vi hade haft instrument i luft eller vatten hade vi alltså bara kunnat se tryckvågorna och därmed gått miste om mycket information.
Tryckvågorna är snabba, skjuvvågorna långsammare och ytvågorna ännu långsammare. Detta är mycket användbart för oss och gör att vi bland annat kan räkna ut var jordbävningen inträffat. Tidsskillnaden mellan olika typer av vågor när de når oss blir ett mått på avståndet till jordbävningen – ungefär som när vi tar reda på hur långt bort ett åskväder är genom att räkna sekunder mellan blixt och muller.
Fråga en forskare
Har du en fråga till en forskare? Mejla fraga@fof.se
Sammanfattningsvis kan man säga att vi lyssnar på berggrundens vibrationer i alla dess former. Ändå är vi inte framme vid en generell metod för att förutsäga när en jordbävning kommer att inträffa, eller hur stor den kommer att bli. Ofta har man i efterhand sett att det fanns småskalv i området, så kallade förskalv, som skulle kunnat varna om en förestående jordbävning om vi bara hade kunnat identifiera dem som just förskalv. Men där är vi inte riktigt ännu.
Prenumerera på Forskning & Framsteg!
10 tidningsnummer om året och dagliga nyheter på fof.se med kunskap baserad på vetenskap.
