Dieren kunnen een aardbeving voelen aankomen. Jarenlang werd betwijfeld of dat wel mogelijk was. In een internationale studie is nu vastgesteld dat koeien, schapen en honden daadwerkelijk enkele uren voor een beving opvallend onrustig gedrag vertonen. Voordat het gedrag van dieren kan worden gebruikt om aardbevingen te voorspellen, moeten de onderzoekers echter nog steeds een groot aantal dieren gedurende lange perioden in verschillende aardbevingsgebieden over de hele wereld observeren. Voor dit doel zijn ze van plan om het wereldwijde observatiesysteem Icarus te gebruiken op het internationale ruimtestation ISS, dat over een paar weken met zijn wetenschappelijke werk zal beginnen.

De onderzoekers van het Max-Planck-Instituut voor gedragsbiologie in Konstanz/Radolfzell en het Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour van de Universiteit Konstanz voorzagen dieren in de aardbevingsregio in Noord-Italië van sensoren. Uit de maandenlange observaties kwam naar voren dat hoe dichter deze zich bij het epicenter bevonden, des te vroeger begon het opvallende onrustige gedrag.

Anekdotische verslagen

Of exacte aardbevingsvoorspellingen mogelijk zijn, is een kwestie van controverse onder deskundigen. Dieren lijken het dreigende gevaar echter uren van tevoren te voelen. Zo zijn er meldingen dat wilde dieren hun slaapplaats en nestplaats verlaten vlak voordat sterke aardbevingen en huisdieren onrustig worden. Deze anekdotische verslagen zijn echter vaak niet bestand tegen wetenschappelijk onderzoek, omdat de definitie van opvallend gedrag vaak te onduidelijk is en de waarnemingsperiode te kort is. Daarnaast kunnen ook andere factoren het gedrag van de dieren verklaren.

De wetenschappers kozen voor hun onderzoek op een Italiaanse boerderij in het aardbevingsgebied zes koeien, vijf schapen en twee honden uit, die zich voor een beving opvallend hadden gedragen. Deze kregen halsbanden om met versnellingssensoren. In de onderzoeksperiode van enkele maanden meldden de officiële autoriteiten ongeveer 18.000 aardbevingen in die regio. Naast vele kleine en nauwelijks waarneembare bevingen waren er ook twaalf aardbevingen met een kracht van vier of hoger op de schaal van Richter.

Objectieve, statistische criteria

De onderzoekers selecteerden vervolgens de bevingen die statistisch relevante grondbewegingen op de boerderij teweegbrachten. Het ging om sterke bevingen tot 28 kilometer afstand en zwakkere bevingen waarvan het epicentrum zeer dicht bij de boerderij lag. In plaats van expliciet te zoeken naar gedragsafwijkingen in de periode vóór deze gebeurtenissen, kozen de onderzoekers echter voor een voorzichtigere aanpak. Ze markeerden eerst alle gedragsveranderingen van de dieren die volgens objectieve, statistische criteria in het oog sprongen.

“Op deze manier zorgen we ervoor dat we niet alleen achteraf correlaties leggen, maar ook echt een model hebben dat kan worden gebruikt voor voorspellingen in de toekomst”, aldus het hoofd van de studie, Martin Wikelski. Voor de evaluatie van de gegevens – de lichaamsversnelling van de dieren werd gemeten, wat de mate van activiteit weergeeft – werden tijdreeksanalysemethoden uit de econometrie gebruikt, die onder andere in de financiële sector worden gebruikt.

“Aangezien elk dier verschillend reageert afhankelijk van zijn grootte, snelheid en soort, vertonen ze een heterogeniteit die vergelijkbaar is met het gedrag van beleggers op de financiële markt”, legt medeauteur Winfried Pohlmeier, hoogleraar Econometrie aan de Universiteit van Konstanz uit. Daarnaast hielden de wetenschappers ook rekening met andere storende factoren, zoals de natuurlijke veranderingen in de activiteitenpatronen van de dieren in de loop van de dag.

Opvallende gedragspatronen

Zo ontdekten de onderzoekers opvallende gedragspatronen tot 20 uur voor een aardbeving. “Hoe dichter de dieren bij het epicentrum van de dreigende beving waren, hoe eerder ze hun gedrag veranderden. Dit is precies wat men zou verwachten als fysieke veranderingen zich vaker voordoen in het epicentrum van de dreigende aardbeving en zwakker worden naarmate ze verder weg zijn”, legt Martin Wikelski uit. Dit effect werd echter pas zo duidelijk toen de onderzoekers alle dieren samen bekeken. “Collectief lijken de dieren dus vaardigheden te tonen die niet zo gemakkelijk te herkennen zijn op individueel niveau,” zegt Wikelski. Het is nog onduidelijk hoe dieren dreigende aardbevingen kunnen voelen. Het is mogelijk dat dieren hun vacht kunnen gebruiken om de ionisatie van de lucht, veroorzaakt door de hoge rotsdruk in aardbevingsgebieden, te voelen. Het is ook denkbaar dat dieren gassen kunnen ruiken die vrijkomen uit kwartskristallen voor een aardbeving.

‘Drie uur later was er een beving’

Hoe een systeem voor vroegtijdige waarschuwing voor aardbevingen bij dieren eruit zou kunnen zien, blijkt uit de door de onderzoekers gemeten gegevens die sinds december 2019 werden geregistreerd. Een chip op de halsband van het dier stuurt de bewegingsgegevens elke drie minuten naar een centrale computer. Deze computer geeft een waarschuwingssignaal als hij een aanzienlijke toename van de activiteit van de dieren gedurende ten minste 45 minuten registreert. De wetenschappers hebben al eens zo’n waarschuwingssignaal gekregen: “En inderdaad, drie uur later was er een kleine beving de regio, waarvan het epicentrum direct onder de stal van de dieren lag”, aldus Martin Wikelski.

Foto: de voorste koe draagt een aardbevingssensor. © MPI f. Verhaltensbiologie / MacCine

Ook interessant: betere analyse van aardbevingen dankzij kunstmatige intelligentie

Zwermintelligentie dieren waarschuwt voor natuurrampen

 

Word lid!

Op Innovation Origins lees je elke dag het laatste nieuws over de wereld van innovatie. Dat willen we ook zo houden, maar dat kunnen wij niet alleen! Geniet je van onze artikelen en wil je onafhankelijke journalistiek steunen? Word dan lid en lees onze verhalen gegarandeerd reclamevrij.

Over de auteur

Arnoud Cornelissen schrijft al jaren in onder andere diverse Nederlandse dagbladen over wetenschap en techniek.