KTH bygger 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

FAKTA: funkar. Vi hoppas att i framtiden kunna tolka alla signaler rätt och kunna förutspå katastrofala jordbävningar.

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.