Развитие биопрогноза землетрясений

Под прогнозом понимается «предсказание места и времени возникновения будущих землетрясений с указанием их возможной силы и характера проявления на поверхности Земли» (Ракитаке, 1979).

Поиски предвестников и прогноз землетрясений — таков современный этап развития сейсмологии. Большое значение придается геолого-геофизическим исследованиям, требующим проведения точных и непрерывных измерений вариаций многих физических полей и свойств земной коры, ее деформации, магнитоэлектрических процессов, сейсмичности с ее характеристиками, газово-жидкого режима и пр. Подробная сводка данных о физических явлениях, предшествующих землетрясению, дана в монографии проф. Т. Ракитаке (1979). В этой работе (оригинальное издание в 1976 г.) автор упоминает и о «необычном поведении рыб и животных» перед землетрясениями, но весьма скептически, в разделе «Предвидение землетрясений — различные легенды». Однако, спустя два года, этот же автор в своем новом исследовании относится к данным о «биосейсмопредвестниках» более внимательно, приводя многочисленные наблюдения «необычного» поведения животных в сопоставлении с физическими характеристиками сейсмических факторов. В связи с возрастающим интересом к проблеме биосейсмопредвестников представляется целесообразным дать сжатый обзор литературных данных по этому вопросу.

Отдельные указания на необычное поведение некоторых классов, видов и особей животных — особенно птиц, млекопитающих — можно найти в старой европейской литературе. Но только во второй половине 70-х годов были предприняты попытки систематизировать отдельные наблюдения и единичные исследования раздельно по странам Азии (Китаю и Японии), где наблюдения за животными наиболее длительны и многочисленны, а также по Европе и Америке.

Наибольшее количество — тысячи случаев — наблюдений за аномальным поведением животных (преимущественно сухопутных) перед землетрясением собрано к настоящему времени в КНР. Наблюдения там относятся к 68 видам животных, главным образом домашних. Только в текущем столетии предшествующее аномальное поведение животных на территории Китая отмечено перед несколькими десятками землетрясений с магнитудой от 4,7 до 8,5. Более того, слежение за аномальным поведением животных — интегральная часть сейсмопрогностической программы КНР (Shen Ling Huang, 1978).

По японским источникам известны многочисленные случаи аномального поведения перед сильными землетрясениями водных организмов, главным образом рыб (зубаток, трески, сардин, тунцов, пеламид, акул, гольцов, угрей и т.д.), а также других обитателей моря — крабов, омаров, осьминогов, трепангов, каракатиц, планктона. В Японии имеются и данные о предвестниковых аномалиях в поведении многих видов сухопутных животных (Pukulnake, 1979).

Поворотным событием в отношении исследователей к рассматриваемой проблеме с точки зрения использования биосейсмопредвестников в целях прогноза стала Первая конференция по аномальному поведению животных перед землетрясением, состоявшаяся в сентябре 1976 г. в США. Конференции предшествовало, и в сущности ее стимулировало в значительной мере (на краткосрочной стадии прогноза), успешное предсказание по аномальному поведению животных Хайченского землетрясения 4 февраля 1975 г. с М = 7,3 и нескольких более ранних землетрясений умеренной силы в КНР.

Правда, незадолго до этой конференции, 28 июля 1976 г. в КНР произошло катастрофическое Тангшанское землетрясение с М = 7,8, которое не предварялось, в отличие от Хайченского, ярко выраженными геофизическими предвестниками, а биологические предвестники в количестве 2093 случаев были, к сожалению, выявлены лишь при ретроспективном опросе после события, унесшего около 600 тыс. человеческих жизней.

Обобщение в материалах этой конференции разбросанных в мировой литературе отрывочных данных показало, что наблюдения за аномальным поведением животных в разных странах и в разное время, у не имевших между собой связи народов, оказались очень похожи как в отношении набора видов животных, домашних и диких, группового и индивидуального образа жизни, так и в отношении конкретных особенностей их поведения.

Свежие и достоверные наблюдения в США, Италии, Гватемале оказались подобны тем, что были известны по историческим источникам в Европе и Азии. Хотя ни одно из множества сообщений не удовлетворяло принятым в научных исследованиях биологов и геофизиков стандартам, а многие сильные землетрясения не сопровождались сообщениями об аномалиях в поведении животных (специальных опросов не было), большинство участников конференции признало явление реальным и заслуживающим специальных комплексных исследований.

В последующие за Первой конференцией годы была проведена Вторая конференция на ту же тему, отмечался всплеск публикаций, главным образом в американской печати, с изложением как результатов проведенных после ряда землетрясений опросов, так и с анализом возможных причин аномального поведения животных перед землетрясениями (Clellon, 1980).

В нашей стране известно более 20 научных публикаций, посвященных разным аспектам проблемы биосейсмопрогноза, не считая публикаций с описанием отдельных случаев необычного поведения животных перед землетрясениями. Таких землетрясений на территории нашей страны известно около 50, причем число их резко возросло в семидесятые-восьмидесятые годы. По-видимому, это отражает процесс повышения внимания к аномальному поведению животных перед землетрясениями в СНГ (Кунин, 1979).

В отличие от сейсмических и других инструментальных данных о предвестниках землетрясений, сведения о биопредвестниках имеют иные источники. В самом общем плане, включая и исторический разрез, к источникам биопредвестниковой информации можно отнести мифы и легенды данного народа или страны, местные поверья, пословицы и поговорки, сведения из древних текстов, летописей, античной, средневековой и более поздней литературы, данные исследований ученых в нашем веке, включая специальные опросы населения после землетрясений, материалы наблюдений на экспериментальных биостанциях, биополигонах, а также сведения от неспециалистов (местных жителей и случайных очевидцев). Соотношения видов информации, из которых складывается общее представление о количестве и качестве наблюдавшихся случаев биопредвестников, различаются для разных стран и территорий. Так в Японии издан ряд книг, опубликованы статьи, где подробно описаны многочисленные случаи наблюдения как неспециалистами, так и учеными аномального поведения животных не менее чем перед 25 сильными землетрясениями, происшедшими в XIX и XX веках.

После проведения в США Первой конференции по аномальному поведению животных перед землетрясениями в Японии наметилось усиление внимания к биопредвестникам, и в программу работ японских ученых по предсказанию землетрясений, наряду с изучением многих геофизических, геохимических и других предвестников, было включено и исследование поведения сухопутных животных, рыб и растений (Vsemi, 1977). Иное положение сложилось в Китае. После сильного землетрясения с М = 6,8 в округе Хеингтан провинции Хопей в Северном Китае в 1966 г., перед которым все собаки покинули свои конуры и тем самым спаслись, китайские ученые провели исследование в национальном масштабе вариаций поведения животных перед землетрясениями. Они обследовали места, которые подвергались землетрясениям в первой половине XX столетия. Проинтервьюировав стариков и собрав информацию из большинства доступных источников, они представили предварительный доклад, касающийся 58 видов домашних и диких животных, которые проявили необычное поведение перед этими землетрясениями. С 1968 г. современная биопредвестниковая информация начала накапливаться на открытой в провинции Хопей первой экспериментальной станции прогноза землетрясений, где использовались биологические наблюдения. Вторая такая же станция была установлена в провинции Синхиянг в 1971 г. С 1972 г. дополнительным источником огромного объема биопредвестниковой информации стали многочисленные группы добровольцев-непрофессионалов, работающих в тесной координации со специалистами по прогнозу землетрясений Государственного сейсмологического бюро Китая.

В Китае проводятся и опросы населения после сильных землетрясений с целью выявления предшествовавших явлений, в том числе и биопредвестников. Таким образом, в этой стране общий массив информации о биопредвестниках состоит из двух типов данных — собранных до событий и после них. К сожалению, нам не известно китайских работ по сравнению качественных и количественных характеристик истинно предвестниковой и ретроспективной предвестниковой биологической информации.

В нашей стране пока не опубликовано специальной полной сводки сведений о биопредвестниках землетрясений, происшедших на территории СССР за всю историю страны. Единственная попытка такого рода была предпринята в начале 80-х гг. А.А. Никоновым (1981, 1982). В результате целенаправленных поисков ему удалось собрать из разных литературных источников и путем расспросов достаточно определенные, но далеко не полные и не во всех случаях надежные, первичные сведения об аномальном поведении животных перед 21 землетрясением на территории СССР. Все сведения исходят от неспециалистов (местных жителей и случайных очевидцев), получены более или менее случайно, сообщены устно или проникли в печать после события, т.е. относятся к так называемой ретроспективно предвестниковой информации. Объем этой информации к моменту Спитакской сейсмокатастрофы 7 декабря 1988 г. составлял десятки наблюдений. Многие сведения из разных мест и для разных лет сходны между собой и, будучи получены совершенно независимо, вполне согласуются с опубликованными за рубежом.

21–22 апреля 1991 г. в Крыму был проведен Первый всесоюзный семинар «Биологические аспекты прогнозирования землетрясений», на котором было заслушано более 50 сообщений по данной тематике. Европейские ученые, по-видимому, широко не проводят работ по использованию животных для целей прогноза землетрясений, однако в отдельных публикациях описываются случаи появления биопредвестников и выдвигаются гипотезы объяснения причин их возникновения. В европейской и американской литературе нет обобщающих работ по исследованию биопредвестников. В сводках и обзорных работах американские исследователи, хотя и приводят данные собственных ретроспективных опросов, все же преимущественно опираются на опыт, накопленный в КНР и Японии. Имеются сведения, что в США были попытки организовать получение перспективной биопредвестниковой информации путем установки специальных телефонов (так называемых «hot line»). Однако люди звонили, как правило, после землетрясений.

Опубликованные в мировой литературе данные, по самым предварительным оценкам, содержат сведения не более чем о двухстах землетрясениях, перед которыми наблюдались биопредвестники. Приведенная оценка ничтожно мала по сравнению с числом сильных землетрясений, происшедших в наше столетие, ибо ежегодно на планете происходит в среднем около 90 событий с М=6. Естественно, что реальное число замеченных людьми случаев значительно больше, чем их попало в литературу. Устные рассказы об аномальном поведении животных перед землетрясениями имеют широкое хождение в Японии, Китае и многих сейсмоопасных районах СНГ.

Недостаточность информации о биопредвестниках обусловлена не только возникновением многих сильных землетрясений в области акваторий морей и океанов, а также в пределах малонаселенных территорий суши, но и отсутствием (за исключением КНР) специальной службы наблюдения на региональном, национальном, и тем более глобальном, уровнях. До настоящего времени не опубликовано данных по отдельным странам или территориям, касающихся оценок доли событий, предварявшихся биопредвестниками, среди общего числа происшедших сильных землетрясений. Это позволяет оценить для биосейсмопрогноза процент ошибок типа «пропуск цели».

К отдельным историческим сведениям такого рода относится описание сильнейшего землетрясения 20 мая 1861 г., разрушившего город Мендозу на восточном склоне Кордильер, но не предварявшегося обычным в таких случаях гулом, и «животные, которые почти всегда чувствуют бедствие и беспокойством предуведомляют людей, в этот раз не предчувствовали катастрофы, наступившую без всяких предшествующих признаков».

Американскими исследователями при анализе результатов ретроспективных опросов вывод о наличии или отсутствии биопредвестников делается, исходя из некоторых априорно эмпирически подобранных критериев, например, величины отношения числа сведений об аномальном поведении животных к общему числу ответов опрошенных наблюдателей.

Совершенно не исследован вопрос о реакциях различных биообъектов на так называемые «медленные землетрясения», или криптовые события, которые не вызывают разрушений на поверхности земли и не приводят к гибели людей.

В то же время при этих событиях может сбрасываться энергия, по порядку величины сопоставимая с сильными, разрушительными землетрясениями. Не исключено, что некоторые живые организмы могут реагировать на эти события и предваряющие и сопровождающие их физические процессы (например, на упругие колебания в инфразвуковом диапазоне частот). Вопрос требует изучения, т.к. может иметь отношение к проблеме оценок возможных ошибок типа «ложная тревога» при биосейсмопрогнозе.

Имеющаяся в научной литературе биоинформация о биопредвестниках землетрясений весьма неоднородна по качеству. Более того, нет единой методологии ее получения, отсутствует определение того, что рассматривать в качестве единицы биопредвестников, не разработаны критерии оценки разных видов и источников информации. Сложность решения этих вопросов обусловлена тем, что они относятся не только к областям прогностики и геофизики, но и к областям этологии (если речь идет об аномальном поведении животных) и психологии, как индивидуальной, так и социальной.