Morgunblaðið - 15.11.2014, Blaðsíða 38

38 UMRÆÐAN
MORGUNBLAÐIÐ LAUGARDAGUR 15. NÓVEMBER 2014
Í greinum hér í Morg-
unblaðinu tíu síðustu laug-
ardaga hef ég lýst stuttlega
tilraunum víða um heim til
að segja fyrir um jarð-
skjálfta. Ég hef líka lýst al-
þjóðlegum jarðskjálfta-
spárannsóknum á
Suðurlandsundirlendi á ár-
unum 1988-2006. Í þeim var
farin ný leið í rannsóknum
og lögð megináhersla á að
skilja eðli þeirra ferla í jarð-
skorpunni sem leitt geta til stórra jarð-
skjálfta.
Niðurstaða rannsókna okkar er að með
góðu og sívökulu eftirliti sé hægt að vara á
gagnlegan hátt við stórum Suðurlands-
skjálftum, bæði hvað varðar áhrifasvæði og
tíma. Að undangengnum sambærilegum
rannsóknum er líklegt að það verði mögu-
legt hvar sem er á landinu.
Það verða mælanlegar breytingar í jarð-
skorpunni á undan öllum stórum jarð-
skjálftum. Hins vegar getum við ekki reitt
okkur á að þær séu eins frá einum skjálfta
til annars. Þess vegna getum við ekki treyst
á tölfræði um „þekkta forboða“ frá fyrri
skjálftum. Það sem kemur í staðinn er að
sérhver stór jarðskjálfti á sér langan að-
draganda, sem er mælanlegur, jafnvel ára-
tugum saman. Með þeim samfelldu mæl-
ingum sem við rekum nú þegar á Íslandi og
með eftirlitsrannsóknum getum við fundið
aðdraganda hvers skjálfta fyrir sig og
smám saman fundið löggengi hans og fram-
reiknað það til að geta sagt fyrir um stað,
stærð og tíma með gagnlegri nákvæmni.
Til þess að nýta getu okkar til gagnlegra
viðvarana þurfum við sívökult og gott eft-
irlit. Grunnur þessa eftirlits er að úrvinnsla
alls þess, sem einstakar mælingar gefa af
sér, sé gerð samstundis. Samanburður við
fyrri mælingar, og gerð líkans af ferlum í
skorpunni sem uppfyllir allar þessar mæl-
ingar, verði líka til nær samstundis. Þetta
er mögulegt með því að leiða saman til sam-
felldrar vöktunar, reynslu eftirlitsmanna,
vísindalegar niðurstöður og nútíma tölvu-
tækni. Þetta er ekki ólíkt því að fylgjast
með gangi heimslægðanna, og veður-
athugunum innanlands, til að gera landspár.
Árangur veðurfræðinnar til að geta sagt
fyrir um hamfaraveður þróaðist frá sam-
felldu veðureftirliti og daglegri veðurspá yf-
ir í samfellda gerð líkana til að uppfylla all-
ar mælingar á veðurkerfum heimsins.
Munurinn er helst sá að í veðurspánni nýt-
ast mælingar frá öllum heiminum, í jarð-
skjálftaspánni er kannski byggt á fjöl-
breytilegri mælingum en frá miklu minna
svæði.
Langtímaviðvörun um
jarðskjálftann 2008
Hinn 24. júní 2003 sendi Jarðeðlissvið
Veðurstofunnar bréf til Almannavarna þar
sem rifjaðar voru upp hættur sem stafað
gætu af jarðskjálfta „sem orðið gæti á norð-
ur-suður skjálftasprungu í Ölfusi á móts við
Hveragerði“, eins og það var orðað.
Það hafði verið lítils háttar aukning í
jarðskjálftavirkni á svæðinu frá ársbyrjun
2003 og í ljósi þess og bjögunar svæðisins
vegna jarðskjálftanna 1998 og 2000 lögðum
við til við Almannavarnir að kalla saman
fund með vísindamönnum til „að rifja upp
svör við eftirfarandi spurningum“:
Til hvaða viðbúnaðar mundu Almanna-
varnir og yfirvöld grípa ef um það kæmi
viðvörun að skjálfti af stærðinni 6-7 væri
yfirvofandi innan skamms tíma, t.d. sólar-
hrings eða svo?
Hver er viðbúnaður Almannavarna og yf-
irvalda ef stór skjálfti yrði þarna án viðvör-
unar?
Getum við eflt eftirlitskerfi okkar nú þeg-
ar til að auka líkur á viðvörun fyrir hugs-
anlega skjálfta á þessum slóðum?
Getum við, miðað við núverandi
þekkingu, spáð betur um áhrif
hans á hverjum stað heldur en
við höfum gert fram til þessa?
Almannavarnir og vísindamenn
brugðust vel við þessari lág-
stemmdu viðvörun. Hún og fund-
urinn í kjölfarið var gagnleg
áminning fyrir Almannavarnir. Á
fundinum var líka bent á annan
möguleika á upptökum jarð-
skjálfta sem við ættum að búa
okkur undir, sem sagt undir Ing-
ólfsfjalli.
Varðandi eftirlit með jarðskorp-
unni voru tilmæli til starfsfólks Veðurstof-
unnar að leggja sérstaka áherslu á að fylgj-
ast með skjálftum á svæðinu og túlka þá.
Þetta var gert framan af en á næstu árum
dofnaði yfir þessari sérstöku vöktun. Það
var víðar óróleiki, og vöktunin þarna varð
smám saman eins og vöktunin annars stað-
ar á brotabeltum landsins. Allt of fáir
starfsmenn jarðeðlissviðsins voru að reyna
að komast yfir allt of mörg bráðnauðsynleg
verkefni á hverjum degi.
Jarðskjálftinn í Ölfusi 2008 brast á 29.
maí. Skjálftinn var tvöfaldur, fyrst brast við
vestanvert Ingólfsfjall og örfáum sekúndum
seinna fimm kílómetrum vestar, vestur und-
ir Hveragerði. Mynd 1. Langtímaspáin var
rétt eins langt og hún náði.
Af hverju var ekki skamm-
tímaviðvörun 2009?
Mynd 2 varð til upp úr sjálfvirkri úr-
vinnslu SIL-kerfisins á augnablikinu og
daglegri eftirvinnslu sérfræðinga Veðurstof-
unnar á henni, fljótlega eftir skjálftann.
Hún sýnir forskjálfta í eina klukkustund á
undan skjálftanum. Upptök þeirra, mest á
5-6 km dýpi, færðust hratt fram og aftur á
mjóu 800 metra norður-suður belti. Þegar
útlausnarstefna skjálftanna er skoðuð sést
að þeir tjá að norður-suður sniðgengi sé
hafið í mjúku bergi fyrir neðan brotgjörnu
skorpuna sem er bara um 7 km þykk á
þessu svæði.
Þess skal getið að síðari ítarlegri rann-
sóknir á dýpi forskjálftanna sýna að upptök
þeirra eru á einum kílómetra meira dýpi, en
það breytir ekki meginniðurstöðunni um að-
dragandann sem er þessi: Harður kílómetra
langur kjarni, á 4-7 km dýpi, brast í lok
hrinunnar í Mynd 2. Það var hnykkurinn
sem hleypti samstundis af stað norður-
suður sniðgengishreyfingu á 10 km langri
sprungu gegnum vestanvert Ingólfsfjallið
eins og eftirskjálftarnir á Mynd 1 bera með
sér. Þremur sekúndum síðar hleypti Ing-
ólfsfjallsskjálftinn svo af stað misgeng-
ishreyfingu á 20 km löngu norður-suður
belti rétt austan við Hveragerði.
Sérfræðingar á Veðurstofunni fylgdust
með þessari skjálftavirkni og töluðu um að
hugsanlegt væri að hún boðaði stóran jarð-
skjálfta á þessum stað, ýmislegt fleira
styddi það. En á þeim stutta tíma sem þeir
höfðu töldu þeir sig ekki hafa nógu mikið í
höndunum til að senda út nægilega vel rök-
studda skammtímaspá til Almannavarna.
Það sem vantaði var sívökult eftirlitskerfi
sem til dæmis teiknaði Mynd 2 sjálfvirkt
meðan hrinan stóð yfir, ásamt með spennu-
útlausn skjálftanna, og með vel aðgengileg-
an samanburð við fyrri smáskjálftavirkni á
sama svæði. En nauðsynlegur þáttur í slíku
eftirlitskerfi er líka regluverk um við hvaða
skilyrði skuli senda út viðvörun, og þá
hvers konar viðvörun. Viðvörun er ekki
bara um að skjálfti sé alveg að bresta á,
hún þarf að innihalda mat á áhrifum hins
verðandi skjálfta eins og tiltæk þekking
leyfir.
Almennt séð má segja, að allt frá því að
langtímaviðvörunin var gefin út 2003, hefði
það átt að vera skilgreint verkefni með
mannskap og fjármögnun að fylgjast með
skorpuferlum á svæði frá Ingólfsfjalli að
Hveragerði.
Eftir skjálftann 2008 hefur það verið enn
ljósara en áður að okkur vantar sívökult
eftirlitskerfi til að gera okkur kleift að nýta
allar þær mælingar sem við höfum til að
vara við stórum jarðskjálftum áður en þeir
bresta á.
Mynd 3 sýnir einfalt skema um meg-
indrættina í slíku eftirlitskerfi.
Í næstu grein verður fjallað um að færa
reynsluna af spárannsóknum á Suðurlands-
undirlendi víðar, sérstaklega til Norður-
lands.
Um nauðsyn
sívirks við-
vörunarkerfis
Eftir Ragnar
Stefánsson
» Það hafði verið lítils háttar
aukning í jarðskjálfta-
virkni á svæðinu frá ársbyrjun
2003
Forskjálftar
MYND 2 Litlir skjálftar við Ingólfsfjall klukkutíma áður en Suðurlandsskjálftinn 29. maí 2008
brast á. Upptök þeirra eru dreifð norður-suður á nokkurn veginn sömu lengdargráðunni og
flestir á 5-6 km dýpi. Djúp sprunga er að skera sig upp í harðan kjarna í skorpunni.
Höfundur er jarðskjálftafræðingur.
Að segja fyrir um jarðskjálfta
Stærð skjálfta
29. maí 2008
Breiddargráða upptaka (°)
Lengdargráða upptaka (°)
Dýpi upptaka (km)
Upphlaðinn fjöldi skjálfta
Upplýsingar frá
smáskjálftum
Sískráning á
landbreytingum
Grunnvatnsstaða
og efnabreytingar
Sjónræna
breytingar í rúmi
Sjónræna algrím
um tímaþróun
Gerð líkans sem
skýrir gögnin
Rannsóknir til að
bæta líkön og gera
spáalgrím
Skýrslur og
upplýsingagjöf
Umfjöllun
vísindamanna
Umfjöllun
Almannavarna
Viðvaranir og
ráðgjöf til
almennings frá
Almannavörnum
Niðurstöður mælinga Upplýsingar og viðvaranirGreining
Samfléttun
mælinga.
Ný gögn borin
saman við eldri.
Viðvörun til
eftirlitsmanna
Túlkun
sérfræðinga
á sjálfvirkum
niðurstöðum
Viðvaranir/
upplýsingar til
Almannavarna
Sívökult viðvörunarkerfi
MYND 3 Þetta er gróf hugmynd um sívirkt viðvörunarkerfi þar sem spilar saman háþróuð sjálf-
virk tölvuvinnsla á augnablikinu, mannlegt eftirlit og rannsóknarniðurstöður sem sífellt verða
að koma inn í hina sjálfvirku úrvinnslu. Fram að bláa kassanum til hægri er úrvinnsla og grein-
ing að mestu leyti sjálfvirk, en á því stigi er tekin ákvörðun um viðvaranir á grundvelli skýrs
regluverks.
Ragnar
Stefánsson
Tvöfaldi skjálftinn í Ölfusi 2008
MYND 1 Rauðir punktar eru litlir skjálftar sem fylgdu í kjölfar skjálftans fram til 30. október.
Þeir sýna okkur tvær norður-suður meginsprungur skjálftans, en líka talsverða virkni í brota-
beltinu til vesturs og til austurs frá skjálftanum. Örvar sýna sniðgengin á skjálftasprungunum.