Jordbävningar i Kalifornien är en geologisk oundviklighet. Staten går över de tektoniska plattorna i Nordamerika och Stilla havet och genomkorsas av San Andreas och andra aktiva förkastningssystem. Jordbävningen med magnituden 7,9 som drabbade Alaskas Kodiak Island den 23 januari, 2018 var bara den senaste påminnelsen om stor seismisk aktivitet längs Stillahavskanten.

Tragiska skalv som inträffade 2017 nära gränsen mellan Iran och Irak och i centrala Mexiko, med magnituderna 7,3 och 7,1, respektive, ligger väl inom intervallet för jordbävningsstorlekar som har stor sannolikhet att inträffa i tätbefolkade delar av Kalifornien under de närmaste decennierna.

Jordbävningssituationen i Kalifornien är faktiskt mer allvarlig än vad människor som inte är seismologer som jag kanske inser. Även om många kalifornier kan berätta att de upplevde en jordbävning, de flesta har aldrig personligen upplevt en stark sådan. För större evenemang, med magnituder på 7 eller högre, Kalifornien befinner sig faktiskt i en jordbävningstorka. Flera segment av det expansiva San Andreas Fault-systemet är nu tillräckligt stressade för att producera stora och skadliga händelser.

Den goda nyheten är att jordbävningsberedskap är en del av statens kultur, och jordbävningsvetenskapen går framåt – inklusive mycket förbättrade simuleringar av stora skalveffekter och utveckling av ett system för tidig varning för Stillahavskusten.

Den sista stora

Kalifornien intar en central plats i seismologins historia. Den 18 april, Jordbävningen i San Francisco 1906 (magnitut 7,8) var avgörande för både medvetenheten om jordbävningsrisker och utvecklingen av jordbävningsvetenskapen – inklusive den grundläggande insikten att jordbävningar uppstår från fel som plötsligt brister och glider. San Andreas-förkastningen halkade med så mycket som 20 fot (sex meter) i denna jordbävning.

Även om markskakningar var allvarliga på många ställen längs den nästan 310 mil långa (500 kilometer) förkastningsbrottet, mycket av San Francisco förstördes faktiskt av den efterföljande branden, på grund av det stora antalet tändpunkter och ett haveri i räddningstjänsten. Det scenariot fortsätter att förfölja jordbävningsplanerare. Tänk på vad som kan hända om en stor jordbävning skulle drabba Los Angeles under brandsäsongen.

Seismisk vetenskap

När en stor jordbävning inträffar någonstans på planeten, moderna globala seismografiska nätverk och snabba svarsprotokoll gör det nu möjligt för forskare, räddningspersonal och allmänheten att snabbt bedöma det – vanligtvis, inom tiotals minuter eller mindre – inklusive plats, magnitud, markrörelse och beräknade dödsoffer och egendomsförluster. Och genom att studera uppbyggnaden av spänningar längs kartlagda förkastningar, tidigare jordbävningshistoria, och andra data och modellering, vi kan förutsäga sannolikheter och magnituder för jordbävningar under långa tidsperioder i Kalifornien och på andra håll.

Dock, samspelet mellan påfrestningar och fel i jorden är skrämmande kaotiskt. Och även med fortsatta framsteg inom grundforskning och ständigt förbättrade data, laboratorie- och teoretiska studier, det finns inga kända tillförlitliga och universella prekursorfenomen som tyder på att tiden, plats och storlek för enskilda stora jordbävningar kan förutsägas.

Större jordbävningar inträffar därför vanligtvis utan någon omedelbar varning alls, och att mildra risker kräver uthållig beredskap och resursåtaganden. Detta kan innebära allvarliga utmaningar, eftersom städer och nationer kan frodas i många decennier eller längre utan att uppleva stora jordbävningar.

Kaliforniens jordbävningstorka

Jordbävningen i San Francisco 1906 var det sista skalvet som var större än magnituden 7 som inträffade i San Andreas Fault-systemet. Plattektonikens obönhörliga rörelser gör att varje år, strängar i förkastningssystemet ackumulerar spänningar som motsvarar en seismisk glidning på millimeter till centimeter. Så småningom, dessa påfrestningar kommer att släppas plötsligt vid jordbävningar.

Men den centrala södra delen av San Andreas-förkastningen har inte halkat sedan 1857, och det sydligaste segmentet kanske inte har brustit sedan 1680. Den mycket urbaniserade Hayward Fault i East Bay-regionen har inte genererat en större jordbävning sedan 1868.

Återspeglar detta underskott, Uniform California Earthquake Rupture Forecast uppskattar att det finns en 93 procents sannolikhet att en jordbävning på 7,0 eller större inträffar i Golden State-regionen år 2045, med de högsta sannolikheten att inträffa längs San Andreas Fault-systemet.

Kan Kalifornien göra mer?

Kaliforniens befolkning har vuxit mer än 20 gånger sedan jordbävningen 1906 och är för närvarande nära 40 miljoner. Många invånare och alla statliga krischefer är brett engagerade i jordbävningsberedskap och planering. Dessa preparat är bland de mest avancerade i världen.

För allmänheten, förberedelser inkluderar att delta i övningar som Great California Shakeout, hålls årligen sedan 2008, och förbereder sig för jordbävningar och andra naturrisker med katastrofpaket för hem och bil och en katastrofplan för familjen.

Ingen jordbävning i Kalifornien sedan händelsen i Long Beach 1933 (6,4) har dödat mer än 100 människor. Skalv 1971 (San Fernando, 6,7); 1989 (Loma Prieta; 6,9); 1994 (Northridge; 6.7); och 2014 (South Napa; 6.0) orsakade vardera mer än 1 miljard USD i egendomsskador, men dödsfall i varje händelse var, anmärkningsvärt, dussintals eller mindre. Stark och proaktiv implementering av seismiskt informerade byggregler och andra förberedelser och nödplanering i Kalifornien räddade massor av liv i dessa medelstora jordbävningar. Vilken som helst av dem kunde ha varit katastrofal i mindre förberedda länder.

Ändå, Kaliforniens infrastruktur, insatsplanering och allmän beredskap kommer utan tvekan att testas när de oundvikliga och länge fördröjda "stora" inträffar längs San Andreas Fault-systemet. De yttersta skadorna och olycksnivåerna är svåra att beräkna, och hänga på allvaret hos tillhörande faror som jordskred och bränder.

Flera nationer och regioner har nu eller håller på att utveckla system för tidig varning för jordbävningar, som använder tidiga detekterade markrörelser nära en skalvs ursprung för att varna mer avlägsna befolkningar innan kraftiga seismiska skakningar anländer. Detta möjliggör snabba insatser som kan minska skador på infrastrukturen. Sådana system ger varningstider på upp till tiotals sekunder under de mest gynnsamma omständigheterna, men varselet kommer sannolikt att vara kortare än detta för många jordbävningar i Kalifornien.

System för tidig varning är nu i drift i Japan, Taiwan, Mexiko och Rumänien. System i Kalifornien och Pacific Northwest är för närvarande under utveckling med tidiga versioner i drift. Tidig varning för jordbävningar är inte på något sätt ett universalmedel för att rädda liv och egendom, men det representerar ett viktigt steg mot att förbättra jordbävningssäkerheten och medvetenheten längs västkusten.

Att hantera jordbävningsrisker kräver ett motståndskraftigt system av social medvetenhet, utbildning och kommunikation, kombinerat med effektiva kort- och långsiktiga svar och implementerade i en optimalt säker byggd miljö. När Kalifornien förbereder sig för stora jordbävningar efter ett uppehåll på mer än ett sekel, klockan tickar.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.