Det finns inget säkert sätt att förutsäga när en jordbävning ska komma. I riskområden vet man att det kommer att ske någon gång, och många människor har sett djur bli oroliga strax före smällen. Men ”det blir jordskalv om en minut eller 60 år” är ingen användbar utsaga.
Men ett experiment som pågått i flera år på norra Island ger nytt hopp om att kunna förutspå en kommande jordbävning. Experimentet visar att det blir kemiska förändringar i grundvattnet två till sex månader före en jordbävning.
Detta är ingen säker metod att förutspå jordbävningar men ändå lovande i jordbävningsområden på land eller mycket nära kusten.
Mäter kemin i grundvattnet
Det står flera backar små plastflaskor med isländskt grundvatten hos professor Alasdair Skelton på geologiska institutionen vid Stockholms universitet. Det är vattenprover från borrhål vid Hafralaekur på norra Island.
– Vi mäter en gång i veckan kemin i grundvattnet i områden där vi kan räkna med jordskalv. Det var två måttliga jordbävningar, magnitud 5 och 6, under 2012 och 2013, och i båda fallet skedde förändringar i grundvatten-kemin före skalven. Det var väldigt spännande för oss eftersom förändringarna märktes 2-6 månader innan skalven kom, berättar Skelton som är född och uppvuxen i Skottland.
De svenska och isländska forskarna tror att förändringarna beror på att det uppstår sprickor nere i marken före skalvet, vilket får vattnet att flytta på sig och flyta in i håligheter där det inte fanns tidigare.
– Det kan leda till att vattenådror nere i marken plötsligt blandas eller att vatten som kommer in i en ny hålighet reagerar med stenen. Nya mineraler kan bildas med hjälp av grundämnen ur vattnet eller mineraler upplösas, vilket gör att grundämnen hamnar i vattnet, säger Skelton.
Spricka i jordskorpan utvidgas
Det har gått mer än tio år sedan man började leta efter de här signalerna, och Rapport var med hösten 2004 när en av Skeltons doktorander hämtade vattenprover utanför den lilla staden Husavik. För några år sedan flyttade man till ett borrhål i Hafralaekur.
Båda ställena ligger mycket nära den förkastning som löper genom och under Island och fortsätter längs Atlantens botten hela vägen ner till södra halvklotet. Det är en spricka mellan stora plattor i jordskorpan som ständigt utvidgas, så att Nordamerika flyttar sig någon centimeter längre västerut om året, medan Europa flyttar sig en lika liten sträcka österut. Längs sprickan finns vulkaner, heta källor och jordskalv. Särskilt tydligt är det i närheten av Reykjavik, där det är lätt för besökare att se de här spåren i landskapet.
Jordbävningen 2004 påverkade hela jordklotet
Men annandag jul 2004 skedde en av de kraftigaste jordbävningarna på hundra år långt ner på havsbotten under Indiska oceanen, där en stor jordplatta trycks ner under en annan. Skalvet uppmättes till över 9 på Richter-skalan och vållade en stor rörelse i havsbotten, där ett stort hål skapades: fem meter djupt, 1.500 km långt.
Enorma mängder vatten sattes i rörelse och spridde sig i alla riktningar i Indiska oceanen. Thailand, Indonesien, Sri Lanka, Burma drabbades hårt, tsunami-vågor märktes även i Östafrika.
Och jordbävningen var så våldsam att hela jordklotet påverkades, även om Skelton tycker att just den rapporteringen var överdriven:
– Det fanns en diskussion för tio år sedan om att plattans rörelse gjorde jordklotet en liten anings mindre. Men det handlar om bråkdelar av millimetrar, så det påverkade inte klotet särskilt mycket. Däremot ledde ju tsunami-vågorna till väldigt allvarliga följder för människor och samhällen.
Tar hjälp av överlevande
Skelton och hans medarbetare var efter tsunamin 2004 i kontakt med svenska överlevande, som ett led i forskningen.
– Vissa överlevande vill bidra på något sätt till att öka förståelsen för vad en tsunami är. Efter ett skalv följer ju en väntetid innan tsunamin kommer, när man faktiskt kan göra något för att rädda sig. Och vad folk gör påverkas av vad forskare har sagt, så vi behöver så bra modeller som möjligt, säger Skelton.
– Vi bad överlevande försöka beskriva vågornas höjd, jämfört med ett träd eller ett hus. Sedan åkte vi med dem tillbaka till Thailand och jämförde. Vi lärde oss bland annat att de som sveptes med av vågen bars hela vägen upp på land lika långt som vågen nådde. Och de som var starka nog att hålla sig fast i något på vägen in, sveptes i många fall med vågen ut till havs när kraften vände utåt.
Väcker hopp
Man kan i dag varna för en tsunami efter en jordbävning. Det kan ta bara två timmar för första vågen att nå land, men det kan också ta 20 timmar.
Men däremot kan man alltså inte varna för själva jordbävningen. Det går inte att ta vattenprover från en havsbotten långt ner i t ex Indiska oceanen, men metoden skulle kunna fungera i jordbävningszoner på land eller mycket nära kusten.
– Över längre tid hoppas vi att det här kommer att bidra. Vårt nästa mål är nu att ta reda på vad som åstadkommer förändringarna i grundvattnet. Det kan ju finnas andra skäl än att ett skalv är på gång. Om vi kan lösa det finns hopp för bidrag till jordbävningsvarningar i framtiden, säger Skelton.