भूकम्पको पूर्वानुमान गर्दै तत्काल जानकारी दिनसक्ने गरी सक्षम हुन वैज्ञानिकहरू गहन अध्ययन गरिरहेका छन्। अहिलेसम्म केही हदसम्म सफलता हात लागे पनि अझै सफलता प्राप्त गर्न सकिएको छैन भन्ने कुरा टर्की, सिरिया लगायतका विनाशकारी भूकम्पले पनि देखाइसकेको छ। त्यसो भए के वैज्ञानिकहरू आफ्नो ‘मिसन’मा कहिल्यै सफल हुन सक्लान् त?
भूकम्पको पूर्वानुमान गर्न गाह्रो छ। भूकम्पको समयमा वा पछि केही संकेतहरू मिल्छन्, तर पहिले नै भविष्यवाणी गर्नु निकै कठिन कार्य हो।
इटलीको रोमस्थित सापिएन्जा विश्वविद्यालयमा भूविज्ञानका प्राध्यापक क्रिस मेरोन भन्छन्, “प्रयोगशालामा भूकम्पको अनुकरण गर्दा मात्र हामीले हाम्रा सानातिना कमजोरीहरू महसुस गर्न थाल्छौँ। तर प्रकृतिमा यति धेरै अनिश्चितता छ कि हामी प्रायः ठूलो भूकम्प आउँछ भनेर भविष्यवाणी गर्न किन सक्दैनौँ?”
भूवैज्ञानिकहरूले सन् १९६० को दशकदेखि भूकम्पको भविष्यवाणी गर्न आधुनिक वैज्ञानिक विधिहरू प्रयोग गर्दै आएका छन्। प्रोफेसर मेरोन सबैभन्दा ठूलो चुनौती भूकम्पको ‘फल्ट लाइन’ अर्थात् त्रुटि/दोषी रेखा रहेको बताउँछन्।
पृथ्वीभित्र रहेका यी त्रुटी रेखाहरू संसारभर फैलिएका छन्। जो असंख्य छन्। पृथ्वी भित्रको यो हलचल निरन्तर जारी छ। एकै दिनमा धेरै भूकम्प आउँछन्। तिनीहरूमध्ये धेरैजसो त यति कमजोर हुन्छन् कि जसले अलिकति पनि हानि गर्न सक्दैनन्।
भूकम्पको पूर्वानुमान
पृथ्वीमा यसरी आइरहने भूकम्पको अत्यधिक ट्राफिकले गर्दा कुनै ठूलो भूकम्पको अनुमान लगाउन असम्भव जस्तै हुन्छ। अमेरिकाको ‘जियोलोजिकल सर्वे’का अनुसार, भूकम्पको कुनै पनि प्रस्ट अनुमानको लागि तीन कुराको आवश्यकता पर्छ। पहिलो– भूकम्प आउने क्षेत्र, दोस्रो– कतिबेला आउने हो र तेस्रो– कति ठूलो भूकम्प आउँदैछ?
अहिलेसम्म कसैले पनि यी तीनवटै कुराको सटिक पूर्वानुमान लगाउन सकेका छैनन्। यो भन्दा भूवैज्ञानिक हेजार्ड म्याप्स (खतराको नक्सा)को प्रयोग गर्छन्, जसबाट उनीहरू केही अनुमान लगाउन सक्छन्। यसबाट भवन निर्माणमा सुरक्षा अपनाउने लगायत केही योजनामा काम शुरू गर्नमा त मद्दत पुग्न सक्छ। तर यसलाई त्यो स्तरको सुरक्षित पूर्वानुमान मान्न सकिँदैन जसमा भूकम्प आउनुभन्दा पहिले नै मानिसहरूलाई सुरक्षित स्थानमा लैजान सकियोस्।
भूकम्प प्रभावित क्षेत्रमा बसोबास गर्ने सबै मानिससँग शक्तिशाली भूकम्प सहन सक्ने पूर्वाधार हुँदैन। प्रोफेसर मेरोन भन्छन्, “टर्की र सिरियामा धेरै कारणहरू थिए जसले भूकम्पको घटनामा त्यहाँका भवनहरू कार्डको घरजस्तै भत्किने भविष्यवाणी गर्नुपर्थ्यो।”
उनी भन्छन्, “१९७० तथा १९८० को दशकमा पश्चिमी देशहरूमा भूकम्प क्षेत्रमा भवन निर्माणका लागि अलग्गै कानून बनाइएका थिए। तर त्यसले भवनको लागत निकै बढाउँछ।”
वैज्ञानिकहरू भूकम्पको शतप्रतिशत/सही भविष्यवाणी दिन असम्भव भएको निष्कर्षमा पुगेका छन्। तसर्थ, वैज्ञानिकहरू अहिले अवस्थित संकेतहरू प्रयोग गर्नुअघि भन्दा राम्रो भविष्यवाणी गर्न प्रयास गरिरहेका छन्।
भूकम्पीय संकेतहरू बाहेक, अन्वेषकहरूले जनावरहरूको व्यवहार र पृथ्वीको माथिल्लो वायुमण्डलमा विद्युतीय तरंगको हलचललाई पनि हेरेका छन्।
के जनावरहरूले भूकम्पबारे पूर्वसंकेत देखाउँछन्?
हजारौँ वर्षदेखि मानिसहरूमा भूकम्पअघि जनावरहरू डराउँछन् वा अनौठो कार्य गर्न थाल्छन् भन्ने विश्वास रहेको देखिन्छ। तर यी संकेतहरूको अर्थपूर्ण प्रयोग गर्न धेरै गाह्रो छ।
जनावरहरूको व्यवहारबाट सधैँ सही भविष्यवाणी गर्न सकिँदैन। चीनमा एउटा यस्तो रिपोर्ट छ जहाँ केही दशकअघि जनावरबाट आएको संकेतका कारण भूकम्पको सही भविष्यवाणी गरिएको थियो, तर यो चमत्कार दोहोरिन सकेन।
जर्मनीको ‘म्याक्स प्लान्क इन्स्टिच्युट फर एनिमल बिहेभियर’का वैज्ञानिकहरूले इटलीको भूकम्प प्रभावित क्षेत्रमा गाई, भेडा र कुकुरको व्यवहारको अध्ययन गरिरहेका छन्। भूकम्पको केन्द्रविन्दु नजिक बस्ने जनावरको व्यवहारमा परिवर्तन आएको त्यहाँका अनुसन्धानकर्ताहरूले बताएका छन्।
भूकम्प अध्ययन
चिनियाँ वैज्ञानिकहरूले भूकम्प आउनुभन्दा केही दिनअगाडि नै पृथ्वीको आयनमण्डल (पृथ्वीको सतहबाट ५०–४०० माइल माथिसम्म)मा विद्युतीय चार्जयुक्त कणहरूको गतिविधि नियालिरहेका छन्। ती कणहरूको तरंगको मिहिन अध्ययनले भूकम्पको सही पूर्वानुमानमा अझै मद्दत पुग्ने बताइएको छ।
यस्तै, पछिल्लो समय भूकम्पको संकेत पत्ता लगाउन कृत्रिम बौद्धिकता (आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स–एआई)को प्रयोगले निकै चर्चा पाइरहेको छ। यस प्रविधिको माध्यमबाट ठूलो मात्रामा तथ्यांक विश्लेषण गर्न सकिन्छ। यसमा विगतमा आएका भूकम्पको अध्ययन गरी भविष्यमा हुने हलचलको ढाँचा अनुमान गर्न सकिन्छ।
प्रोफेसर मेरोन भन्छन्, “मेसिनमा आधारित सिकाइबाट यस्ता भविष्यवाणी गर्नमा चासो बढ्दै गएको छ।”
प्रोफेसर मेरोन र उनका सहकर्मीहरूले प्रयोगशालाभित्र भूकम्प ‘सिमुलेसन’मा त्रुटिहरू पत्ता लगाउन सक्ने अल्गोरिदम विकास गर्न विगत पाँच वर्षदेखि प्रयास गरिरहेका छन्।
उनीहरूले यसको लागि ग्रेनाइट ब्लकहरू प्रयोग गर्छन् जसको मद्दतले भूकम्पको समयमा त्रुटि रेखाहरूमा दबाब र घर्षण परिवर्तन हुन्छ। यो दबाब र घर्षण ग्रेनाइट ब्लकहरू एकअर्कासँग ठोक्किएर चिप्लिएसम्म लागू हुन्छ। यसलाई वैज्ञानिकहरूले ‘ल्याबक्वैक्स’ नाम दिएका छन्।
कृत्रिम बौद्धिकता
मेरोन भन्छन्, “लचकदार छालहरू त्रुटि रेखाको केन्द्रबाट गुज्रिन्छन् र यसलाई बिस्तारै भंग गरिरहन्छन्। हामी प्रयोगशालामा अन्तिम झट्का कहिले हुन्छ भनेर भविष्यवाणी गर्न सक्छौँ।”
उनी प्रयोगशालाको यो भविष्यवाणीलाई वास्तविक दुनियाँमा सार्थक गर्न सके सफलता हात लागेको मानिने बताउँछन्। तर प्रयोगशालामा एआईको सहयोगमा गरिएका भविष्यवाणीहरूको तुलनामा, यसलाई वास्तविक संसारमा लागू गर्नु चुनौतीपूर्ण कार्य भएको उनको भनाइ छ।
इजरायलका वैज्ञानिकहरूको एक समूहले हालै एआईमार्फत ४८ घण्टा पहिले भूकम्पको ८३ प्रतिशत पूर्वानुमान गर्न सफल भएको थियो। यी वैज्ञानिकहरूले विगत २० वर्षमा आयनमन्डलमा इलेक्ट्रोनमा भएको परिवर्तनको अध्ययन गरेका थिए।
चीनले पनि आयनमन्डलमा लुकेका संकेतहरूको खोजीमा आफ्नो अध्ययन जारी राखेको छ। सन् २०१८ मा चीनले एक चुम्बकीय उपग्रह ‘चाइना सिस्मो–इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक स्याटेलाइट’ लन्च गरेको थियो। यसको उद्देश्य पृथ्वीको आयनमन्डलमा विद्युतीय विसंगतिहरू निगरानी गर्नु हो।
भूकम्प नेटवर्क केन्द्र
गत वर्ष, बेइजिङस्थित अर्थक्वेक नेटवर्क सेन्टरका वैज्ञानिकहरूले चीनमा २०२१ मे र २०२२ को जनवरीमा भूकम्प आउनुभन्दा १५ दिनअघि आयनमन्डलको इलेक्ट्रोनमा पानीका कणहरू फेला पारेको दाबी गरेका थिए।
चीनको यस भूकम्प नेटवर्क केन्द्रमा काम गर्ने अनुसन्धानकर्ता मेई ली भन्छन्, “लिथोस्फियर र यसको दुई माथिल्लो तहहरूमा ऊर्जा स्थानान्तरण सम्भव छ।”
तर यो कसरी हुन्छ भन्नेमा अझै विवाद छ। मेई ली चेतावनी दिन्छिन् कि उपग्रहबाट मिल्ने डाटाको बाबजुद उनको अनुसन्धान भूकम्पको सही पूर्वानुमान गर्नमा कोशौँ टाढा छ।
मेई ली स्पष्टरूपमा भन्छिन्, “हामी आगामी भूकम्पको सही स्थान बताउन सक्दैनौँ।”
संसारका बाँकी अन्वेषकहरूले केही फरक संकेतहरूमा भूकम्पको पूर्वानुमान गर्न सकिने प्रति आफ्नो आशा राखिरहेका छन्। जापानका कतिपय अन्वेषकहरू क्षेत्रभन्दा माथिको पानीको बाफमा आएको परिवर्तनबाट भूकम्पको भविष्यवाणी गर्न सकिने दाबी गर्छन्।
जटिल प्रणाली
अहिलेसम्म जति परीक्षण गरिएका छन्, तीबाट गरिएका भविष्यवाणी ७० प्रतिशतसम्म सही हुने बताइएको छ। यसमा पनि अन्योल छ।
यी पूर्वानुमान पनि सही दिन र सही समयका हुँदैनन्। यसमा अर्को महिना कुनै पनि समयमा निश्चित ठाउँमा भूकम्प आउन सक्छ भनेर मोटामोटी रूपमा भन्ने गरिन्छ। यी सबै दाबीका बाबजुद पनि भूकम्पको स्थान र समयको अहिलेसम्म कसैले पनि सफलतापूर्वक भविष्यवाणी गर्न सकेको छैन।
“हामीले चाहेजस्तो अनुगमन गर्ने पूर्वाधार हामीसँग छैन। एक करोड डलरको सिस्मोमिटरको खर्च कसले उठाउँछ?” प्रोफेसर मेरोन भन्छन्, “हामी प्रयोगशालामा भूकम्पको पूर्वानुमान गर्न सक्षम छौँ, तर हामीलाई थाहा छैन कि यस्तो जटिल प्रणालीले बाहिरी संसारमा कसरी काम गर्नेछ। उदाहरणका लागि जुन त्रुटी रेखाका कारण टर्की र सिरियामा भूकम्प आएको थियो, त्यहाँ एक मात्र नभएर तीन-तीनवटा त्रुटि रेखाहरू छन्।”
मौसमी परिवर्तनको पूर्वानुमान
यदि राम्रो पूर्वानुमान गरियो भने पनि त्यो सटिक भएन भने के गर्ने? जब सम्भावित भूकम्प आउनुअघि सम्पूर्ण शहर र गाउँहरू खाली गर्न सकिँदैन भने के गर्ने? किनभने यो सम्पूर्ण प्रक्रियामा धेरै खर्च लाग्छ। यदि अनुमान गलत भयो भने पैसाको नोक्सान पनि हुन जान्छ।
प्रोफेसर मेरोन मौसम पूर्वानुमानको क्षेत्रलाई आशावादी भएर हेर्छन्।
उनी भन्छन्, “यस विभागले मौसममा आउने ठूला परिवर्तनको सही भविष्यवाणी गर्ने गर्छ। त्यसले गर्दा जनता सुरक्षित रहनका लागि सरकारले आँधीबेरी अघि नै ठूलो मात्रामा आपतकालीन सेवा तयार गर्छ। अब भूकम्पको क्षेत्रमा पनि यस्तो भयो भने निकै राम्रो हुने थियो तर यसमा वर्षौँ लाग्न सक्छ। अहिले हामी यसको नजिक पनि छैनौँ।”
भूकम्पपछिको तत्कालको अवस्थाको बारे जानकारी दिन कृत्रिम बौद्धिकता अर्थात् एआईले मद्दत गर्न सक्छ। चीनको तोहुकु र रेन्मिन विश्वविद्यालयका अन्वेषकहरूले प्राकृतिक प्रकोपबाट भएको क्षतिको मूल्यांकन गर्न स्याटेलाइट इमेजरी प्रयोग गरेर सरकारलाई राहत कार्यमा मद्दत गर्नका लागि उपकरणहरू निर्माण गरिरहेका छन्।
मेसिन–लर्निङ अल्गोरिदम
यी उपकरणहरूले अल्गोरिदमको सहयोगमा भवनहरूमा भएको क्षतिको मूल्यांकन गर्छन्। यसबाट भूकम्पका कारण निकै कमजोर भएका घरहरू पनि पहिचान गर्न सकिन्छ। मेसिन–लर्निङ अल्गोरिदमको सहयोगमा राहत र उद्धारकर्मीहरूलाई पनि सुरक्षित राख्न सकिने अपेक्षा गरिएको छ। तिनीहरूलाई कमजोर भवनहरूबाट टाढा राख्न सकिन्छ।
अमेरिकाको हार्वर्ड युनिभर्सिटीका अनुसन्धानकर्ताहरूले मेसिन लर्निङको सहयोगमा ठूलो भूकम्पपछिका परकम्पहरूको ढाँचामा ध्यान केन्द्रित गरिरहेका छन्।
प्रोफेसर मेरोन भन्छन्, “हामीले अहिले मुख्य भूकम्पपछि परकम्पको समयमा वा अघि के हुन्छ भन्ने राम्ररी बुझेका छौँ। तर यो पूर्ण रूपमा बुझ्न सकिएको छैन। सानो परकम्पपछि कसरी ठूलो भूकम्प आउन सक्छ भन्ने वैज्ञानिकहरूलाई थाहा छ। तर, त्यसमा अनिश्चितता भने सधैँ रहिरहन्छ।”
(बीबीसी हिन्दीबाट अनुदित। बीबीसीका सम्पादक रिचर्ड ग्रे स्वतन्त्र विज्ञान पत्रकार पनि हुन्।)