Земля кажется нам символом прочности, но внезапно она может начать перемещаться под нашими ногами, словно тонкая корка на поверхности жидкости. Одна секунда — и мы уже совсем не уверены в стабильности окружающего мира.

Землетрясения могут различаться по магнитуде, мощности в эпицентре и продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут, но до сих пор нет надежного способа предсказать, каким будет подземный толчок и когда произойдет.

Исследования показали, что землетрясения происходят по характерному образцу. После начала первых толчков их интенсивность нарастает, достигая своего пика, а затем все утихает. Большие и малые землетрясения начинаются одинаково, но неизвестно, когда будет достигнута максимальная магнитуда.

Землетрясение происходит в результате внезапного разрыва горных пород на глубине нескольких километров под воздействием сил, находящихся еще глубже внутри планеты. Трудно точно определить, как ведут себя породы в условиях повышенного давления и температуры. Эксперименты в лаборатории ограничены относительно небольшими образцами, а бурение в зонах разломов является сложной и очень дорогостоящей процедурой.

Чтобы предсказать землетрясение, необходимы четкие предшествующие сигналы. Ранее сейсмологи отмечали перед землетрясениями некоторые изменения в окружающей среде, такие как рост концентрации радона, изменения в электромагнитной активности, форшоки, измеримые деформации грунта, геохимические изменения в грунтовых водах и даже необычное поведение животных.

Некоторым землетрясениям предшествовали изменения уровня грунтовых вод. По мере нарастания тектонического напряжения в породах могут образовываться микротрещины, влияющие на их водопроницаемость. Кроме того, может измениться гидрохимия грунтовых вод, поскольку породы измельчаются из-за накапливающегося напряжения, способствуя прониканию химических веществ в грунтовые воды или изменению течения подземного потока.

Радон — газ, образованный радиоактивным распадом элементов, присутствующих в некоторых минералах. В прошлом колебания в его концентрациях перед началом землетрясения использовали для их прогнозирования. Но остается неясным, как эти явления связаны между собой. Возможно, микротрещины, возникающие в породах до основного разлома, изменяют проницаемость подземных слоев, и газ выходит на поверхность. В 2009 году таким образом удалось предсказать землетрясение в итальянской Л’Аквиле, но большинство ученых по-прежнему скептически относятся к этому методу. Высокая концентрация радона может быть вызвана оползнями, измельчением горных пород или химическими реакциями в подземных водах.

Некоторые кристаллы и породы, оказавшись под высоким давлением, начинают выделять электромагнитную энергию. Измеряя электромагнитное поле области, теоретически можно рассчитать накопленные деформации грунта. До того как будет достигнута точка разлома, ученые могут дать предупреждение о надвигающемся землетрясении. Аналогичный подход используется для измерения форшоков. Увеличение числа меньших форшоков с течением времени может означать, что земля готова к главной тряске.

С древности известны истории о необычном поведении животных перед землетрясением. Современные исследования допускают такую возможность, но в целом это остается ненадежным методом для любых точных прогнозов.

К сожалению, все изученные сигналы происходят хаотично. В некоторых случаях землетрясениям предшествовало одно или несколько изменений. Во многих других случаях особого сигнала не наблюдалось, несмотря на катастрофическое землетрясение, которое происходило после. На данный момент ученые даже не могут с уверенностью сказать, существуют ли вообще эти предвещающие знаки.