Το περασμένο καλοκαίρι, όταν η Γη σείστηκε στα ανατολικά της Καμτσάτκα από τον ισχυρότερο σεισμό των τελευταίων δεκαπέντε ετών, παραλίγο η ίδια η ατμόσφαιρα να λειτουργήσει σαν προειδοποιητική καμπάνα.
«Είναι σχεδόν παράλογο»: αυτή ήταν η πρώτη αντίδραση αρκετών επιστημόνων όταν αντίκρισαν τα δεδομένα: ένα τσουνάμι, αόρατο σχεδόν πάνω στον ωκεανό, άφηνε αποτύπωμα όχι στο νερό, αλλά ψηλά, πολύ ψηλά, στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Το περασμένο καλοκαίρι, όταν η Γη σείστηκε στα ανατολικά της Καμτσάτκα από τον ισχυρότερο σεισμό των τελευταίων δεκαπέντε ετών, παραλίγο η ίδια η ατμόσφαιρα να λειτουργήσει σαν προειδοποιητική καμπάνα· ένα σύστημα που κανείς δεν είχε στήσει με αυτόν τον σκοπό, μα που βρέθηκε την κατάλληλη στιγμή να «ακούει» το σωστό είδος θορύβου.
Ο σεισμός των 8,8 Ρίχτερ
Ο σεισμός των 8,8 Ρίχτερ χτύπησε την απομακρυσμένη περιοχή του ρωσικού ακρωτηρίου, δημιουργώντας κύματα που έφυγαν από το επίκεντρο με ταχύτητα αεροπλάνου – πάνω από 400 μίλια την ώρα – και μέσα σε λίγα λεπτά σήμανε συναγερμός σε ολόκληρο τον Ειρηνικό. Στην Ιαπωνία μόνο ζητήθηκε από δύο εκατομμύρια ανθρώπους να απομακρυνθούν από τις ακτές, ενώ σε δεκάδες άλλες κοινότητες ξεκίνησαν μαζικές εκκενώσεις. Η ένταση εκείνων των ωρών ήταν τέτοια ώστε κανείς δεν είχε τον νου του στο τι συμβαίνει πάνω από τα κεφάλια τους, στα στρώματα της ιονόσφαιρας που απλώνονται 50, 100, ακόμα και 300 χιλιόμετρα πάνω από τη γη.
Κι όμως, την ίδια στιγμή που ο ωκεανός ανασήκωνε και κατέβαζε τεράστιους όγκους νερού, αυτή η αργή, σχεδόν ανεπαίσθητη κυμάτωση στην επιφάνεια έσπρωχνε τον αέρα όπως μια τεράστια, αόρατη αντλία. Το αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία κυμάτων στην ατμόσφαιρα, κυμάτων που ταξίδευαν προς τα πάνω, μέχρι να φτάσουν στην ηλεκτρικά φορτισμένη ζώνη της ιονόσφαιρας και να διαταράξουν εκεί τον αριθμό των ηλεκτρονίων.
Αυτές οι μικρές ανωμαλίες, όμως, δεν περνούσαν απαρατήρητες από τους δορυφόρους πλοήγησης που ανταλλάσσουν διαρκώς ραδιοσήματα με χιλιάδες σταθμούς στη Γη. Οι διπλές συχνότητες που χρησιμοποιούν αυτοί οι δορυφόροι χρειάζονται ένα συγκεκριμένο χρόνο για να επιστρέψουν στη Γη· όταν κάτι αναστατώνει την ιονόσφαιρα, ο χρόνος αυτός αποκλίνει από το προβλεπόμενο.
Οι μηχανικοί GPS εδώ και δεκαετίες γνώριζαν αυτό το «θόρυβο» και διόρθωναν ανάλογα τα συστήματα εντοπισμού. Εκείνο που κανείς δεν περίμενε ήταν πως αυτός ο θόρυβος θα μπορούσε κάποτε να λειτουργήσει ως άμεση ειδοποίηση για φυσικές καταστροφές.
Το παράδοξο είναι ότι, από καθαρή τύχη, μόλις την προηγούμενη μέρα η NASA είχε ενεργοποιήσει έναν νέο αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης μέσα στο σύστημα Guardian, ένα πρόγραμμα που είχε σχεδιαστεί για να εντοπίζει μεγάλες ανωμαλίες σε δεδομένα δορυφορικών σημάτων και να ειδοποιεί ομάδες επιστημόνων.
Η αναβάθμιση αυτή λειτούργησε σχεδόν σαν στιγμιαία αποκάλυψη. Είκοσι λεπτά μετά τον σεισμό της Καμτσάτκα, το Guardian έστειλε ειδοποίηση ότι οι διαταραχές στην ιονόσφαιρα δεν οφείλονταν σε ηλιακή δραστηριότητα, ούτε σε οποιαδήποτε άλλη γνωστή αιτία· κάτι τεράστιο συνέβαινε στον ωκεανό.
Είχαν σαράντα λεπτά πριν φτάσουν τα κύματα στις ακτές
Για τους επιστήμονες που βρίσκονταν σε υπηρεσία, η εικόνα διαμορφώθηκε γρήγορα: ένα τσουνάμι είχε ξεκινήσει και κατευθυνόταν ήδη προς τη Χαβάη. Αυτό σήμαινε ότι είχαν μεταξύ τριάντα και σαράντα λεπτά πριν φτάσουν τα κύματα στις ακτές – χρόνος διόλου ευκαταφρόνητος σε ένα σενάριο όπου κάθε λεπτό ισοδυναμεί με ανθρώπινες ζωές.
Τελικά, το τσουνάμι αποδείχθηκε λιγότερο καταστροφικό από ό,τι φοβούνταν οι ειδικοί. Στη Χαβάη, τα κύματα που έφτασαν στα νησιά είχαν ύψος γύρω στο ενάμισι μέτρο και προκάλεσαν μόνο μικρές πλημμύρες, χωρίς θύματα ή εκτεταμένες ζημιές. Η μεγαλύτερη ενέργεια του φαινομένου διαλύθηκε στο ανοιχτό πέλαγος και οι υψηλότερες κορυφές χτύπησαν ακατοίκητες ακτές. Όμως το γεγονός δεν ήταν καθόλου αμελητέο: για πρώτη φορά ένα τσουνάμι είχε εντοπιστεί σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, όχι επειδή κάποιος μετρούσε τη θάλασσα, αλλά επειδή κάποιος «άκουγε» την ατμόσφαιρα.
Η ιδέα προηγούνταν της εποχής της εδώ και δεκαετίες. Ήδη από τη δεκαετία του 1970, κάποιοι επιστήμονες είχαν προτείνει θεωρητικά πως θα μπορούσαν να εντοπίσουν τσουνάμι παρακολουθώντας ανωμαλίες σε σήματα δορυφόρων. Η τεχνολογία όμως, και κυρίως η υπολογιστική ισχύς, δεν ήταν ακόμη αρκετά ώριμες.
Μόνο τον 21ο αιώνα, και πιο συγκεκριμένα το 2022, η NASA και το Jet Propulsion Laboratory παρουσίασαν το Guardian ως ένα σύστημα ικανό να αναλύει τεράστιες ποσότητες δεδομένων από δορυφορικά σήματα και να αναγνωρίζει πολύ λεπτές μεταβολές στον χρόνο καθυστέρησης τους. Αυτές οι μεταβολές, όταν συμβαίνουν σε μεγάλη κλίμακα, αποτελούν το αποτύπωμα γεγονότων όπως τσουνάμι, ηφαιστειακές εκρήξεις, ακόμα και πυρηνικές δοκιμές.
Λειτούργησε σε συνθήκες πραγματικής κρίσης
Η περίπτωση της Καμτσάτκα ήταν η πρώτη φορά που το Guardian λειτούργησε σε συνθήκες πραγματικής κρίσης. Συμβατικά συστήματα όπως το δίκτυο DART – οι πλωτοί σταθμοί του οποίου είναι αγκυροβολημένοι σε μεγάλα βάθη και μετρούν ξαφνικές αλλαγές στην πίεση του νερού – παρείχαν τις αναμενόμενες προβλέψεις και χαρτογραφήσεις.
Όμως αυτές στηρίζονται σε μετρήσεις σχετικά αραιές· λίγες δεκάδες σημεία για έναν ωκεανό που καλύπτει το ένα τρίτο του πλανήτη. Η παρακολούθηση της ιονόσφαιρας παρέχει κάτι εντελώς διαφορετικό: μια εικόνα σχεδόν συνεχούς κάλυψης, ένα είδος ατμοσφαιρικού υπερανιχνευτή που βλέπει όχι το ίδιο το κύμα, αλλά τον αντίλαλό του στον ουρανό.
Αυτό δεν σημαίνει πως το σύστημα είναι τέλειο. Η ατμόσφαιρα χρειάζεται χρόνο για να αντιδράσει: μερικά λεπτά έως και δεκάδες, ανάλογα με τη γεωγραφία και το μέγεθος του φαινομένου. Σε περιπτώσεις όπου οι ακτές βρίσκονται πολύ κοντά στο επίκεντρο του σεισμού – όπως συνέβη το 2011 στην Ιαπωνία ή σε πολλά γεγονότα στον Ινδικό Ωκεανό – αυτός ο χρόνος αντίδρασης είναι απλώς ανεπαρκής.
Εκεί, τα παραδοσιακά συστήματα σεισμικής ανάλυσης και οι τοπικές σειρήνες εξακολουθούν να είναι το πρώτο και μοναδικό προειδοποιητικό μέσο. Ωστόσο, στη μεγάλη εικόνα των ωκεάνιων λεκανών και σε γεγονότα που χρειάζονται ώρες για να ταξιδέψουν από ήπειρο σε ήπειρο, η δυνατότητα του Guardian να «διαβάζει» την ατμόσφαιρα αποτελεί μια επαναστατική υπόσχεση.
Ανοίγει δρόμους και πέρα από τα τσουνάμι
Ταυτόχρονα, αυτή η τεχνολογία ανοίγει δρόμους και πέρα από τα τσουνάμι. Η έκρηξη του ηφαιστείου της Τόνγκα το 2022 άφησε τεράστια ίχνη στην ιονόσφαιρα, ίχνη που μελετήθηκαν εκ των υστέρων και έδειξαν πόσο ευαίσθητο είναι το σύστημα της Γης στη διάδοση των κυμάτων πίεσης και ενέργειας.
Οι υπόγειες πυρηνικές δοκιμές της Βόρειας Κορέας το 2009 είχαν επίσης καταγραφεί από μετρήσεις της ιονόσφαιρας, αποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχει γεγονός αρκετά βαθύ ή αρκετά απομακρυσμένο ώστε να μην αφήσει ατμοσφαιρική υπογραφή. Μελλοντικές εκδόσεις του Guardian στοχεύουν να μην περιορίζονται στην ανίχνευση, αλλά να δημιουργούν αυτόματες προβολές: να «προβλέπουν» δηλαδή σε πραγματικό χρόνο την πορεία ενός τσουνάμι, το ύψος των κυμάτων, τον χρόνο άφιξης και τις περιοχές μεγαλύτερου κινδύνου.
Αν κάτι έγινε σαφές από το περιστατικό της Καμτσάτκα, είναι ότι η ατμόσφαιρα μπορεί να λειτουργήσει ως ένας απρόσμενος σύμμαχος της επιστήμης. Ένα σύστημα όπως το Guardian δεν αντικαθιστά τα παραδοσιακά εργαλεία παρακολούθησης, αλλά προσθέτει μια νέα διάσταση, μια τρίτη ματιά που βλέπει όχι τον ωκεανό ή τον βυθό του, αλλά την αντήχηση των κινήσεών του στον ουρανό. Σε έναν κόσμο όπου οι καταστροφές είναι συχνότερες και οι παράκτιες κοινότητες ευάλωτες, το να κερδίζεις δέκα, είκοσι ή σαράντα λεπτά μπορεί να σημαίνει τη διαφορά ανάμεσα σε μια τραγωδία και μια οργανωμένη εκκένωση.