Forrige tirsdag rammet et jordskjelv med en styrke på 7, 7 Pakistan, noe som førte til omfattende ødeleggelser, opprettelsen av en ny øy utenfor landets kystlinje og minst 515 dødsfall.
Selvfølgelig er det ingenting vi kan gjøre for å forhindre slike katastrofer - jordskjelv skyldes skifting og kollisjon av enorme, kontinuerlige tektoniske plater som vi ikke har kontroll over. Hvis vi vet at et voldsomt skjelv er i ferd med å slå til, kan det være tiltak vi kan gjøre for å bedre beskytte oss selv.
Men hvordan kunne vi muligens vite når et skjelv er i ferd med å ramme? Seismologer er ekstremt flinke til å karakterisere den generelle faren de som bor i feilsoner står overfor, men de er langt borte fra å kunne (og kan aldri ha evnen) til å forutsi nøyaktig når et jordskjelv vil ramme .
Ubestemte, klekker flere forskerteam av forskere planer for en ny type løsning. Og nøkkelen til suksess kan være smarttelefonen i lommen.
Ideen deres drar fordel av det faktum at de fleste nye smarttelefoner inkluderer en liten chip som kalles et akselerometer. Disse sjetongene måler bevegelsen til telefonen i tre retninger (opp-ned, venstre-høyre og bakover-forover) for å tilpasse opplevelsen når du bruker telefonen - for eksempel ved å rotere skjermen hvis du vrir på enheten.
Mens det skjer, gjør seismometre (de store, dyre instrumentene som geologer bruker for å oppdage og måle jordskjelv) i det vesentlige det samme, om enn med mye mer nøyaktighet. Likevel kan de bittesmå akselerometrene vi allerede har med oss hele tiden, tillate forskere å samle mye mer sanntidsdata enn det som er tilgjengelig nå - det er utallige ganger flere smarttelefoner enn seismometre, de er mye billigere og de er allerede distribuert mange steder - hvis de faktisk kan måle jordskjelvbevegelse med tilstrekkelig presisjon.
Nylig satte Antonino D'Alessandro og Giuseppe D'Anna, et par seismologer ved Italias Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, opp for å løse dette spørsmålet. For å vurdere akselerometre - spesifikt LIS331DLH MEMS akselerometer brukt i iPhones - plasserte duoen fem iPhoner på et vibrerende bord i en rekke stillinger (flatt, vinklet på toppen av en kileformet stykke og loddrett) og sammenlignet dataene de spilt inn med en jordskjelvsensor av profesjonell kvalitet for referanse.
Resultatene deres, publisert søndag i Bulletin of the Seismological Society of America, viste at iPhone-akselerometre presterte enda bedre enn de forventet. "Da vi sammenliknet signalene, overrasket vi positivt over resultatet - innspillingene var tilnærmet identiske, " sier D'Alessandro. "Et akselerometer som koster noen få dollar klarte å registrere akselerasjon med høy tro, veldig likt et profesjonelt akselerometer som koster noen tusen."
Det er noen begrensninger: iPhone-akselerometre er ikke så følsomme for svake vibrasjoner, så under testene klarte de bare å registrere bevegelser som tilsvarer jordskjelv som ville registrert som størrelse 5 eller høyere. Men ”disse grensene vil bli overvunnet i løpet av en nær fremtid, ” sier D'Alessandro. "Fordi disse brikkene er mye brukt på bærbare datamaskiner, spillkontrollere og mobiltelefoner, foregår det forskning rundt forbedring av dem over hele verden."
Det neste trinnet ville være å utvikle programvare som lar normale brukere utnytte disse akselerometerets evner og gjøre smarttelefonene til mobile jordskjelvsensorsystemer. I desember i fjor kunngjorde Berkeley-forskere planer om å utvikle en app som gjør det mulig for brukere å donere akselerometerdataene sine til jordskjelvforskning. Stanfords Quake-Catcher Network og Caltech's Community Seismic Network - som begge bruker små spesialbygde seismometre som distribueres til frivillige og koblet til datamaskinene - kan fungere som en modell for denne typen nettverk.
Når den først var på plass, ville nettverket kunne samle en enorm mengde data fra tusenvis av geografisk spredte brukere, slik at forskere kan se hvordan skjelv beveger seg med finere oppløsning. Hvis det er nok telefoner i dette nettverket, kan nødhjelpsarbeidere raskt kunne måle hvor de mest effektivt kan bruke tiden sin etter et skjelv treff.
Men hvordan går du fra å dokumentere jordskjelv til å advare folk om når farlig risting vil oppstå? Som Atlanterhavet påpeker, er nøkkelen at jordskjelv faktisk består av to typer bølger som rippler gjennom jorden: P-bølger, som kommer først og er vanskelige for mennesker å kjenne, og S-bølger, som vanligvis kommer noen få sekunder senere og forårsake størstedelen av den fysiske skaden.
Hvis vi hadde programvare installert på telefonene våre som automatisk oppdaget sterke P-bølger og lød en alarm, kan vi ha noen få sekunder til å få dekning før S-bølgene slo til (embetsmenn anbefaler å slippe til bakken, hylle under et stabilt bord eller skrivebord og komme bort fra vinduer og dører). Det er ikke mye, men i noen tilfeller kan bare noen få viktige sekunder med advarsel utgjøre hele forskjellen.
