Μοντέλο πρόγνωσης σεισμικότητας βασισμένο (και) στο Αρκαλοχώρι

Στην Ελλάδα δεν έχουμε ακόμη έναν επιχειρησιακό μηχανισμό πρόγνωσης της μετασεισμικής δραστηριότητας της ημέρας σε μια περιοχή όπου εκδηλώθηκε μεγάλος σεισμός, κάτι σαν το δελτίο καιρού, τους ημερήσιους χάρτες πρόβλεψης κινδύνου πυρκαγιάς, τα μοντέλα για την εξέλιξη της πανδημίας. Σε άλλες χώρες, όπως η Ιταλία, οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία, μετά τα ισχυρά Ρίχτερ η Πολιτική Προστασία λαμβάνει στα χέρια της την εκτίμηση για τους επικείμενους μετασεισμούς και δρα ενημερώνοντας τους αρμόδιους φορείς ή το κοινό. Ομως μια Ελληνίδα σεισμολόγος, η δρ Μαργαρίτα Σέγκου, διευθύντρια ερευνών της Βρετανικής Γεωλογικής Υπηρεσίας, επικεφαλής διεθνούς ομάδας σεισμολόγων, οι οποίοι σχεδιάζουν το μέλλον των μοντέλων πρόγνωσης σε παγκόσμια κλίμακα, δημιούργησε με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης εξαιρετικά αξιόπιστα προγνωστικά μοντέλα σεισμικότητας της επόμενης μέρας για την περιοχή του Αρκαλοχωρίου, ξετυλίγοντας τις νέες δυνατότητες στην αντιμετώπιση σεισμικών κρίσεων που ανοίγονται και για τη χώρα μας στο μέλλον με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης.

Η μελέτη

Η μελέτη αυτή της δρος Σέγκου, με τους διαθέσιμους σήμερα καταλόγους σεισμικότητας της περιοχής και την ημερήσια στατιστική εκτίμηση μετασεισμών, θα προστεθεί σε εκείνες που η ίδια διεξήγαγε με τους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για δεκάδες σεισμούς στη Γη, στην Ιταλία, την Καλιφόρνια, την Ιαπωνία, τη Νέα Ζηλανδία και αλλού, μετατρέποντας την περίπτωση του Αρκαλοχωρίου σε άλλο ένα αντιπροσωπευτικό σεισμικό γεγονός που θα εμπλουτίσει την παγκόσμια τράπεζα πληροφορίας για τους σεισμούς και θα συμβάλει στη βαθύτερη κατανόησή τους.

Επεξεργάστηκε τα διαθέσιμα δεδομένα σεισμικότητας 254 ημερών πριν από τον σεισμό μεγέθους 5,8  Ρίχτερ στο Αρκαλοχώρι και κατασκεύασε προγνωστικά μοντέλα εκτίμησης των μετασεισμών της επόμενης ημέρας για ένα διάστημα 24 ημερών. Της εκδήλωσης του μεγάλου σεισμού στις 27 Σεπτεμβρίου είχαν προηγηθεί, από την αρχή του 2021, 418 σεισμοί, από τους οποίους οι 68 με μέγεθος μεγαλύτερο των 3 Ρίχτερ, ενώ ακολούθησαν 1.404 μετασεισμοί. Για ένα διάστημα 50 ημερών πριν από τον σεισμό εκδηλώνονταν περισσότεροι από ένας αισθητός σεισμός (γύρω στα 3 Ρίχτερ) την ημέρα. Μάλιστα ορισμένες ημέρες του Ιουλίου καταγράφηκαν 5 αισθητοί σεισμοί. Αλλά η εκδήλωση σεισμών μικρού μεγέθους, 9 στις 10 φορές περίπου δεν συνδέεται με επικείμενο σεισμό μεγαλύτερου μεγέθους.

«Ο ρόλος των επιχειρησιακών προγνωστικών μοντέλων είναι να εκτιμούν σε πραγματικό χρόνο την εξέλιξη της σεισμικής ακολουθίας βασιζόμενα στα δεδομένα των προηγούμενων ημερών. Χρησιμοποιούν την πληροφορία από προηγούμενους μικρού μεγέθους σεισμούς προκειμένου να “μάθουν” τα χαρακτηριστικά της σεισμικότητας της περιοχής και να κάνουν την πρόγνωση. Το μοντέλο “ενημερώνεται” για τα συμβάντα της ημέρας που πέρασε και “ενημερώνει” για εκείνα της επόμενης. Η αξιοπιστία της πρόγνωσης αξιολογείται και σε περίπτωση απόκλισης επανελέγχονται οι πληροφορίες που δίνονται αλλά και το ίδιο το μοντέλο», εξηγεί η δρ Σέγκου.  

«Στη χώρα μας οι σεισμοί μικρού μεγέθους καταγράφονται, όμως οι κατάλογοι του ελληνικού χώρου δεν είναι πλήρεις, στερούνται πληροφορίας υψηλής αναλυτικής δύναμης. Λείπουν τα νέα εργαλεία, όπως και τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης για την υψηλής ποιότητας αποτύπωση της σεισμικότητας του ελληνικού χώρου, των χιλιάδων πολύ μικρών σεισμών που δεν ανιχνεύονται, και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους. Σε κάθε σεισμό με μέγεθος μεγαλύτερο του 3 αντιστοιχούν 10 με μέγεθος άνω του 2. Πρόσφατα αποτελέσματα δείχνουν ότι νέες μέθοδοι ανάλυσης παρέχουν δεκαπλάσιο αριθμό γεγονότων κοντά σε πραγματικό χρόνο. Χαρακτηριστικά των πολύ μικρών σεισμών, όπως τα πολύ μικρά ρήγματα που τους προκαλούν, αποτελούν το «κλειδί» για τη βαθιά κατανόηση του συνολικού φαινομένου. Δημιουργούν έναν μικρόκοσμο αλληλεπιδράσεων που διαμορφώνει το αύριο που περιμένουμε», σημειώνει η δρ Σέγκου.

«Η δημιουργία του Ενιαίου Εθνικού Σεισμολογικού Δικτύου το 2008 αποτέλεσε τη σημαντικότερη προσπάθεια για την ενοποίηση των σεισμολογικών δεδομένων στη χώρα μας, όμως η σεισμική παρατήρηση δεν αρκεί για να μας πληροφορήσει για το τι θα συμβεί την επόμενη μέρα. Χρειαζόμαστε νέα εργαλεία ανάλυσης και μοντελοποίησης, που να στηρίζουν τα λεγόμενα επιχειρησιακά προγνωστικά μοντέλα. Υπάρχει η επιτροπή εκτίμησης σεισμικού κινδύνου, όμως τα πορίσματά της στηρίζονται σε επιστημονικές απόψεις, οι οποίες είναι πολύ σημαντικές, εξαιρετικά χρήσιμες, διαμορφώνονται όμως με βάση την προσωπική εμπειρία. Τα προγνωστικά μοντέλα παρέχουν μια αντικειμενική πληροφορία για την επαύριο, βασιζόμενα σε δεδομένα ενός πλήθους σεισμικών ακολουθιών από όλον τον κόσμο, τα οποία κανένας επιστήμονας δεν θα μπορούσε να αναλύσει στη διάρκεια της επιστημονικής του ζωής. Τα προγνωστικά μοντέλα είναι ο φρουρός της σκέψης μας, αυτό που μας κρατάει αντικειμενικά ορθούς».

Εξελισσόμενη πληροφορία

Στην περίπτωση του Αρκαλοχωρίου, τα αποτελέσματα εκτίμησης της σεισμικότητας ήταν εξαιρετικά κοντά στη γραμμή πραγματικής εκδήλωσης των σεισμών, «ειδικά τις τέσσερις πρώτες ημέρες. Ομως ο όγκος των δεδομένων που συσσωρεύεται θα ήταν δυνατό να αναλυθεί καλύτερα, προκειμένου να αναγνωρίζονται σταθερά στην πορεία των ημερών όλα τα γεγονότα, ακόμα και εκείνα πολύ μικρού μεγέθους. Είναι πρακτικά αδύνατο να ανιχνευθεί και να μεταφραστεί ο όγκος της πληροφορίας σε πραγματικό χρόνο από αναλυτές. Αντίθετα τα συστήματα μηχανικής εκμάθησης μπορούν σήμερα να αντεπεξέλθουν σε αυτό το γιγαντιαίο αναλυτικό έργο. Τα προγνωστικά μοντέλα μας θα ήταν δυνατό να ενημερώνονται διαρκώς αλλά και οι ειδικοί, επιστήμονες και φορείς, θα μπορούσαν να έχουν στη διάθεσή τους μια υψηλής ανάλυσης, δυναμικά εξελισσόμενη πληροφορία για να διαμορφώσουν το επιχειρησιακό πλαίσιο της επόμενης ημέρας. Για παράδειγμα, υπάρχουν σεισμικά γεγονότα που χάνονται γιατί συμβαίνουν σχεδόν ταυτόχρονα και αλληλοεπικαλύπτονται ή χάνονται μέσα στον θόρυβο της καταγραφής. Το προγνωστικό μοντέλο σημείωσε σε αυτές τις περιπτώσεις περισσότερα γεγονότα από όσα καταγράφηκαν, αποκαλύπτοντας εν μέρει το εύρος της πληροφορίας που χάνεται».

Στην ερώτηση αν το επιχειρησιακό μοντέλο για το Αρκαλοχώρι εξακολουθεί να παρέχει την εκτίμηση για την επόμενη μέρα με την ίδια πιστότητα, η δρ Σέγκου απαντά: «Βεβαίως. Αυτά τα μοντέλα δεν σταματούν ποτέ, συνεχίζουν να παρέχουν την πρόγνωση, συνήθως διαρκώς βελτιούμενα. Ο αριθμός των μετασεισμών βαίνει μειούμενος, όμως το σύννεφο των πορτοκαλί σημείων (μετασεισμοί) στον χάρτη εξαπλώνεται, καθώς, κατά την εξέλιξη της σεισμικής ακολουθίας ενεργοποιούνται μικρά ή μεγαλύτερα ρήγματα. Αυτό θα σταματήσει όταν η περιοχή θα βρει τη νέα της ισορροπία». Το ζήτημα είναι πότε θα συμβεί αυτό και μέσα από ποιες υπόγειες «διαδρομές»…

Διαβάστε περισσότερες ειδήσεις από την Κρήτη και το Ηράκλειο