KTH byggger varningssystem för jordbävningar

Allvarliga jordskalv ska kunna förutses i framtiden – det är målet för det europeiska forskningsprojektet ArtEmis som leds av KTH.

– Genom att kombinera flera mätvärden samtidigt hoppas vi att forskningen om jordbävningar kan ta ett stort kliv framåt, säger forskningsledare Ayse Ataç Nyberg, KTH-professor i fysik.

Målet för ArtEmis, som fått EU-anslag på 2 miljoner Euro fram till 2027, är att skapa förutsättningar för ett pålitligt varningssystem för jordbävningar – ett sensornätverk som ska mäta bland annat radonhalten i utvalda brunnar i Europa.

– Vi vill placera över 100 detektorer som mäter radioaktivitet, vattentryck, pH-värde och rörelser i berggrunden längs med skarvarna mellan jordskorpans plattor i jordbävningsdrabbade länder, berättar forskningsledare Ayse Ataç Nyberg.

För att förutse jordbävningar har man sedan 1960-talet mätt den radongas som läcker ut från mikrosprickor i berggrunden till följd av rörelser i jordskorpan.

– Men det har blivit allt mer tydligt att radonhalten som uppmätts i luften eller i jorden kan påverkas av temperaturväxlingar och luftfuktighet, så vi mäter istället värdena i grundvattnet, säger Ayse Ataç Nyberg.

I grundvatten är mätresultaten av radon mer stabila och pålitliga över tid, och kan dessutom samtidigt kombineras med bland annat mätningar av vattentryck – värden som var för sig kan signalera ökad jordbävningsrisk.

– Den enorma mängden insamlad data hanteras och analyseras genom AI-lösningar. I det här samarbetsprojektet mellan 14 institutioner i Europa ingår bland annat seismologer, geologer, fysiker och AI-forskare, berättar Ayse Ataç Nyberg.

Inledningsvis utförs mätningar i skarvar mellan jordplattor i Grekland, Italien och Schweiz. Genom universitet i de olika länderna får forskargruppen tillgång till grundvattentäkter för utplacering av detektorerna.

– Vi samarbetar också med flera kommuner i områdena som ger oss tillgång till grundvattentäkter i grottor, tunnlar och brunnar.

Ayse Ataç Nyberg poängterar att forskargruppen siktar på att fortsätta datainsamlingen även efter 2027.

– Vi hoppas på ny finansiering för att även kunna placera ut detektorer i andra katastrofdrabbade länder, som bland annat Turkiet, säger hon.

Ayse Ataç Nyberg växte upp i Ankara, Turkiet, där tre stora jordplattor möts och skapar stor rörelse i landets berggrund. Efter att ha mist flera vänner i den katastrofala jordbävningen som drabbade Turkiet 1999 har hon engagerat sig i forskning som kan förhindra den sortens tragedier i framtiden.

– Alla i den här forskargruppen känner ett stort engagemang. Vi kommer inte att lösa hela problemet med säker jordbävningsprognos, men vi kan utveckla verktyg som låter oss förstå hur processerna funkar. Vi hoppas att i framtiden kunna tolka alla signaler rätt och kunna förutspå katastrofala jordbävningar.

För mer information, kontakta Ayse Ataç Nyberg på 070 - 467 23 77 eller aanyber@kth.se.

Faktaruta:

• Det tvärvetenskapliga systemiska projektet ArtEmis finansieras av EU med 2 miljoner Euro till 2027.
• I forskningsprojektet kombineras radonmätningar på plats i grundvatten med ett massivt sensorsystem för olika mätvärden. Avancerad analys utförs genom maskininlärning och AI.
• Seismisk aktivitet och geologiska egenskaper mäts i tre europeiska regioner Joniska öarna i Grekland, Abruzzi-regionen i Italien och i Schweiz.