Makine öğrenimi deprem tahminini nasıl geliştirebilir?

Hawaii de dahil olmak üzere başka yerlerde de benzer büyüklükteki depremler arasında düzenli aralıkların olduğu kaydedilmiştir, ancak bunlar kural değil istisnadır. Çok daha sık olarak yineleme aralıkları, büyük hata paylarına sahip ortalamalar olarak verilir. Büyük depremlere yatkın alanlar için bu aralıklar yüzlerce yıl ölçeğinde olabilir ve belirsizlik çubukları da yüzlerce yıla yayılabilir. Açıkçası, bu tahmin yöntemi kesin bir bilim olmaktan uzaktır.

Caltech'te jeofizikçi ve USGS'de eski kıdemli bilim insanı olan Tom Heaton, depremleri tahmin edebileceğimiz konusunda şüpheci. Bunları büyük ölçüde stokastik süreçler olarak ele alıyor, yani olaylara olasılıkları bağlayabiliyoruz, ancak bunları herhangi bir doğrulukla tahmin edemiyoruz.

Heaton, “Fizik açısından bu kaotik bir sistem” diyor. Tüm bunların altında Dünya'nın davranışının düzenli ve deterministik olduğuna dair önemli kanıtlar yatıyor. Ancak yer altında neler olup bittiğine dair iyi bir bilgi olmadan bu düzeni sezmek imkansızdır. “Bazen 'kaos' kelimesini söylediğinizde insanlar şöyle düşünür: [you] Bunun rastgele bir sistem olduğu anlamına geliyor” diyor. “Kaotik, tahmin yapamayacağınız kadar karmaşık olduğu anlamına gelir.”

Ancak bilim adamlarının yer kabuğunun içinde olup bitenlere dair anlayışları geliştikçe ve araçları daha gelişmiş hale geldikçe, tahmin yapma yeteneklerinin de artacağını beklemek mantıksız değil.

Yavaş sallamalar

Gezegenin iç kısmında olup bitenleri ne kadar az ölçebildiğimiz göz önüne alındığında, deprem tahmininin uzun süredir söz konusu olamayacağı anlaşılıyor. Ancak 2000'li yılların başında iki keşif bu olasılığın kapısını aralamaya başladı.

İlk olarak sismologlar, Japonya'nın güneybatısındaki tektonik bir bölgede garip, düşük genlikli bir sismik sinyal keşfettiler. Saatlerden birkaç haftaya kadar sürebilir ve oldukça düzenli aralıklarla meydana gelirdi; daha önce gördükleri hiçbir şeye benzemiyordu. Buna tektonik sarsıntı adını verdiler.

Bu arada, bir levhanın diğerinin altına daldığı, ABD Pasifik Kuzeybatı kıyısı açıklarında devasa bir alan olan Cascadia dalma-batma bölgesini inceleyen jeodezistler, kabuğun bir kısmının yavaşça normal yönünün tersine hareket ettiği zamanların kanıtlarını buldular. Yavaş kayma olayı olarak adlandırılan bu olay, yüksek sıcaklık ve basıncın kayaların davranışları ve etkileşim biçimleri üzerinde daha fazla etkiye sahip olduğu, düzenli depremler üreten bölgenin altında yer alan yer kabuğunun ince bir bölümünde meydana geldi.

Cascadia'yı inceleyen bilim insanları, Japonya'da bulunan sinyalin aynısını gözlemlediler ve bunun, bu yavaş kayma olaylarıyla aynı zamanda ve aynı yerde meydana geldiğini belirlediler. Yeni bir deprem türü keşfedildi. Düzenli depremler gibi, bu geçici olaylar (yavaş depremler) kabuktaki gerilimi yeniden dağıtır, ancak saniyelerden yıllara kadar her türlü zaman ölçeğinde gerçekleşebilirler. Bazı durumlarda, Cascadia'da olduğu gibi, bunlar düzenli olarak meydana gelir, ancak diğer bölgelerde bunlar münferit olaylardır.