„Iedereen kan een aardbeving voorspellen. Helemaal niet moeilijk. Zet de knop van de radio om. Hoor je wat ruis? Dat komt van de elektromagnetische straling uit de aarde en het wijst op een aardbeving. Omdat Japan zo’n 300 aardbevingen per dag heeft, zit je er niet snel naast.” Aardbevingsvoorspelling lijkt kinderspel.
„Het voorspellen van alle 300 aardbevingen in Japan heeft natuurlijk geen zin”, zegt professor Teruyuki Kato van de universiteit van Tokio. „We moeten een ondergrens stellen. Het voorspellen van aardbevingen van minimaal 7 op de schaal van Richter zet pas zoden aan de dijk.”
De Japanse hoogleraar geeft toe dat het op dit moment onmogelijk is om een specifieke aardbeving te voorspellen. „Maar het stoppen van het onderzoek is niet de juiste keuze. De kans is immers groot dat we in de toekomst een aardbeving min of meer kunnen voorzien, want het is een natuurverschijnsel dat we kunnen begrijpen.
Ons onderzoek richt zich nu voornamelijk op de Tokay-regio, het gebied tussen de steden Osaka en Tokio. Binnen niet al te lange tijd verwachten we daar de grote klap. Het doel van alle inspanningen is om in de nabije toekomst de activiteit van de aardkorst voor een komend jaar in beeld te kunnen brengen. Het voorspellen van de grote beving is een volgende stap.”
De Japanse regering nam in 1977 een wet aan die onderzoek stimuleert naar het voorspellen van een grote aardbeving in deze regio, aldus Kato. „Op meer dan tien plaatsen zitten er diep in de grond rekmeters. Die registreren niet alleen de spanning tussen de aardplaten, maar ook binnen een aardplaat. Wanneer op ongeveer drie plaatsen tegelijk het signaal drastisch verandert, gaat de rodelampprocedure in werking.”
Kato en andere aardbevingsdeskundigen moeten dan, eventueel met loeiende sirene, naar het Japan Meteorological Agency (JMA), het Japanse KNMI. „Na beoordeling van de situatie wordt indien nodig premier Koizumi op de hoogte gesteld. Hij draagt dan zorg voor de evacuatie van de inwoners in de regio, legt het openbaar vervoer stil en brengt politie en brandweer in opperste staat van paraatheid.”
Verzekeringskantoren
De verwachting van de beving in de Tokai-regio is gebaseerd op het feit dat daar sinds 1857 geen grote aardbeving meer is geweest. „Gedurende al die jaren bouwt de spanning als gevolg van de schuivende aardplaten zich op. In de buurt van Tokio verdwijnt elk jaar 4 tot 8 centimeter van de Pacifische plaat onder de Japanse kust. In 150 jaar is dat dus minimaal 6 meter. Dat komt ongeveer neer op een aardbeving van 8 op de schaal van Richter.”
Dr. Nobuo Hamada, directeur van het JMA, acht deze manier van rekenen op dit moment de meest betrouwbare. Op het eerste gezicht lijkt het voorspellen zo een eenvoudig rekensommetje. Kato tekent daarbij aan: „Het nadeel van deze manier van voorspellen is dat de nauwkeurigheid te wensen overlaat. We hebben het over een marge van tientallen jaren.”
De ontdekking dat aardplaten bewegen, en vooral: hoe ze bewegen, was volgens de Japanse hoogleraar wel een doorbraak in het onderzoek naar aardbevingsvoorspelling. „Sinds 1994 hebben we een landelijk dekkend GPS-netwerk, een plaatsbepalingssysteem met behulp van satellieten. In dat jaar plaatste de regering ongeveer honderd meetstations. Na de aardbeving in Kobe op 17 januari 1995 investeerde de regering veel geld in het netwerk en groeide het uit tot de huidige 1200 meetpunten, het GPS earth observation network (Geonet). Hiermee kunnen bewegingen van de aardkorst tot op de centimeter nauwkeurig worden gevolgd.”
Het JMA is verantwoordelijk voor de grote hoeveelheid data. Directeur Hamada zegt dat een belangrijk deel van deze informatie via internet beschikbaar is. „In Japan houden zo’n 2000 wetenschappers zich bezig met aardbevingsonderzoek. Wij spelen daarmee wereldwijd een vooraanstaande rol. Maar we willen die kennis niet alleen voor onszelf houden.”
Japan importeerde lang veel kennis, vooral vanuit Italië, maar inmiddels gaat veel kennis het land uit, aldus Hamada. Ter illustratie noemt hij het voorbeeld van de Zwitserse verzekeringskantoren, die veel connecties hebben met Japanse bedrijven. „Omdat ze bang waren dat een eventuele aardbeving in ons land voor hen een grote financiële strop zou zijn, vroegen ze de Amerikanen of zij konden voorspellen wanneer er een grote klap in Japan zou komen. Zij houden zich al langer bezig met het voorspellen van aardbevingen. De Amerikanen legden deze vraag vervolgens aan ons voor.”
Meerval
„Met de schat aan gegevens van het GPS-netwerk zijn we er niet”, benadrukt Kato. „De theorie is zeker zo belangrijk. Hoe werken aardbevingen nu precies? We weten sinds 1960 dat het te maken heeft met het bewegen van aardplaten en we weten ook hoe ze bewegen. Maar wat gaat er precies aan een aardbeving vooraf?”
Sinds kort bestaat het vermoeden dat er voor een grote aardbeving een zogenaamde langzame beving plaatsvindt. Volgens Kato kan dat een belangrijk handvat zijn in het voorspellingsonderzoek. „Maar welke tijd zit er tussen de langzame verschuiving en de aardbeving waar het om draait? Waarschijnlijk enkele weken tot maanden. Maar enkele minuten kan ik niet uitsluiten. Het is heel belangrijk daar een vinger achter te krijgen.”
Collega-wetenschappers nemen de regelmaat van de aardbevingen als basis voor de aardbevingsvoorspelling. „Door de verschuivende aardlagen en de samenstelling van de lagen kunnen we een bepaalde regelmaat vaststellen”, aldus Kato. „Aan de hand van fossiele boomstammen in de bodem kunnen we de leeftijd van de aardlagen traceren. Dan blijkt dat onregelmatigheden in de aardkorst, ontstaan door eerdere aardbevingen, met een bepaalde regelmaat terugkomen. Ook deze manier van voorspellen verkeert echter nog in een prematuur stadium.”
Anderen voorspellen aardbevingen aan de hand van elektromagnetische golven. De Grieken hielden zich hiermee voor het eerst bezig. Kato gelooft daar niet zo in. „Er is nog geen geloofwaardige theorie over deze manier van voorspellen. Bovendien is er zo veel straling in de lucht, dat de betrouwbaarheid niet hoog kan zijn.”
Toch kan Kato deze onderzoekers niet negeren. „Er zou een relatie kunnen zijn. Het elektromagnetisch veld is inderdaad zeer gevoelig voor ondergrondse bewegingen en spanningen.”
Een voorbeeld dat op een mogelijke relatie wijst, is de belevenis van een vrachtwagenchauffeur, kort voor de aardbeving van Kobe, in januari 1995. De radio in zijn auto viel in de buurt van de stad tien minuten voor de aardbeving weg.
Ook het gedrag van de meerval vlak voor een aardbeving zou op een verband tussen elektromagnetische straling en een beving kunnen wijzen. „Deze vis is zeer gevoelig voor elektromagnetische straling en reageerde daarop meer dan eens bij een aardbeving. Ruim 200 jaar geleden was er nagenoeg geen wetenschap in Japan. De mensen dachten dat de oorzaak van de aardbeving een woedende meerval was die in zijn slaap was gestoord. Dit is dus waarschijnlijk niet uit de lucht gegrepen”, aldus Kato.
Budget
Veel onderzoekers zijn ervan overtuigd dat het voorspellen van aardbevingen in de toekomst mogelijk is. „Bovendien verwachten de mensen dat van ons”, zegt Kato. „Anderen menen dat je het geld beter kunt besteden aan het versterken van huizen, publieke gebouwen en de infrastructuur. Maar om het geld hoef je het onderzoek niet te laten.” Lachend wijst Kato op zijn overvolle kantoorruimte. „Wat heeft een onderzoeker nu eigenlijk nodig? Een bureau, een stoel en veel papier. Dat is alles.”
Ook Hamada verzekert dat de kosten voor aardbevingsonderzoek in het niet vallen in vergelijking met die van aardbevingsbestendig bouwen. „Het budget dat de regering uittrekt voor het aardbevingsonderzoek ligt zo tussen de 1 en de 10 miljard yen, tussen de 8 en 80 miljoen euro. Er gaat veel meer geld om in aardbevingsbestendig bouwen, honderden miljarden yen. Het heeft dan ook geen zin om te zeggen dat het geld van voorspelling ook maar naar engineering moet.”
Kato pleit voor een goede wisselwerking tussen theorie en praktijk. „Wetenschap zonder praktijk is niets en praktijk zonder wetenschap is niets. Daarom is de combinatie van wetenschap en praktijk, waaronder bijvoorbeeld de GPS-observaties, zeer belangrijk. Met de praktijk kunnen we het theoretische model verfijnen. Zo gaan we stapje voor stapje vooruit.”
