Afgelopen dinsdag werd Pakistan getroffen door een aardbeving met een kracht van 7, 7 op de schaal van Richter, die op grote schaal verwoesting veroorzaakte, de oprichting van een nieuw eiland voor de kust van het land en ten minste 515 doden.
Natuurlijk kunnen we niets doen om dergelijke rampen te voorkomen - aardbevingen zijn het gevolg van de verschuiving en botsing van enorme tektonische platen op continentale schaal waarover we geen controle hebben. Als we weten dat een enorme aardbeving op het punt staat toe te slaan, kunnen er echter maatregelen zijn die we kunnen nemen om onszelf beter te beschermen.
Maar hoe kunnen we weten wanneer een aardbeving op het punt staat te raken? Seismologen zijn buitengewoon goed in het karakteriseren van de algehele gevaren waarmee mensen in foutzones worden geconfronteerd, maar ze zijn verre van in staat te zijn (en misschien nooit de mogelijkheid hebben) om precies te voorspellen wanneer een aardbeving zal toeslaan .
Onverschrokken, verschillende teams van wetenschappers broeden plannen uit voor een nieuw soort oplossing. En de sleutel tot hun succes kan de smartphone in uw zak zijn.
Hun idee maakt gebruik van het feit dat de meeste nieuwe smartphones een kleine chip hebben die een versnellingsmeter wordt genoemd. Deze chips meten de beweging van de telefoon in drie richtingen (omhoog, omlaag, links, rechts en achteruit) om uw ervaring tijdens het gebruik van de telefoon aan te passen, bijvoorbeeld door het scherm te draaien als u het apparaat draait.
Het is namelijk zo dat seismometers (de grote, dure instrumenten die door geologen worden gebruikt om aardbevingen te detecteren en te meten) in wezen hetzelfde doen, zij het met veel meer nauwkeurigheid. Toch kunnen de kleine versnellingsmeters die we al altijd bij ons hebben, wetenschappers in staat stellen veel meer real-time gegevens te verzamelen dan momenteel beschikbaar is - er zijn ontelbare keren meer smartphones dan seismometers, ze zijn veel goedkoper en ze zijn al geïmplementeerd op een breed scala van locaties - als ze daadwerkelijk aardbevingbewegingen met voldoende precisie kunnen meten.
Onlangs hebben Antonino D'Alessandro en Giuseppe D'Anna, een paar seismologen van het Italiaanse Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, besloten deze vraag op te lossen. Om de versnellingsmeters te beoordelen - met name de LIS331DLH MEMS-versnellingsmeter die in iPhones wordt gebruikt - plaatste het duo vijf iPhones op een trillende tafel in verschillende posities (plat, schuin bovenop een wigvormig stuk en verticaal) en vergeleken de gegevens die ze opgenomen met een professionele aardbevingssensor ter referentie.
Hun resultaten, zondag gepubliceerd in het Bulletin van de Seismological Society of America, toonden aan dat de iPhone-versnellingsmeters nog beter presteerden dan ze hadden verwacht. "Toen we de signalen vergeleken, waren we aangenaam verrast door het resultaat - de opnames waren vrijwel identiek, " zegt D'Alessandro. "Een versnellingsmeter die een paar dollar kostte, kon met hoge betrouwbaarheid versnelling registreren, vergelijkbaar met een professionele versnellingsmeter die een paar duizend kost."
Er zijn enkele beperkingen: de iPhone-versnellingsmeters zijn niet zo gevoelig voor zwakke trillingen, dus tijdens de tests konden ze alleen bewegingen opnemen die overeenkomen met aardbevingen die zouden registreren als magnitude 5 of hoger. Maar "deze limieten zullen in de nabije toekomst worden overwonnen", zegt D'Alessandro. "Omdat deze chips veel worden gebruikt in laptops, gamecontrollers en mobiele telefoons, is er wereldwijd onderzoek naar verbetering."
De volgende stap is het ontwikkelen van software waarmee normale gebruikers de mogelijkheden van deze versnellingsmeters kunnen benutten en van hun smartphones mobiele aardbevingsdetectiesystemen kunnen maken. Afgelopen december hebben Berkeley-onderzoekers plannen aangekondigd om een app te ontwikkelen waarmee gebruikers hun accelerometergegevens kunnen doneren aan onderzoek naar aardbevingen. Stanford's Quake-Catcher Network en Caltech's Community Seismic Network - die beide kleine speciaal gebouwde seismometers gebruiken die aan vrijwilligers worden verspreid en op hun computers worden aangesloten - kunnen als model voor dit soort netwerk dienen.
Eenmaal op zijn plaats zou het netwerk een enorme hoeveelheid gegevens kunnen verzamelen van duizenden geografisch verspreide gebruikers, waardoor onderzoekers kunnen zien hoe aardbevingen met een fijnere resolutie bewegen. Als er genoeg telefoons op dit netwerk zijn, kunnen hulpverleners snel bepalen waar ze het meest efficiënt hun tijd kunnen besteden na een aardbeving.
Maar hoe ga je van het documenteren van aardbevingen naar het waarschuwen van mensen over wanneer gevaarlijk schudden zal optreden? Zoals de Atlantische Oceaan aangeeft, is de sleutel dat aardbevingen in feite bestaan uit twee soorten golven die door de aarde rimpelen: P-golven, die het eerst aankomen en voor mensen moeilijk te voelen zijn, en S-golven, die meestal een paar komen seconden later en veroorzaken de meeste fysieke schade.
Als we software op onze telefoons hadden geïnstalleerd die automatisch sterke P-golven detecteerde en een alarm liet afgaan, hebben we misschien een paar seconden om dekking te zoeken voordat de S-golven toeslaan (ambtenaren raden aan om op de grond te vallen, ineengedoken onder een stabiele tafel of bureau en wegkomen van ramen en deuren). Het is niet veel, maar in sommige gevallen kan een paar cruciale seconden van waarschuwing het verschil maken.
