Waarom we over dit onderwerp schrijven:
Turkije en Syrië zijn getroffen door een zware aardbeving. Daarbij vielen vele honderden doden en duizenden gewonden. En dat aantal zal naar alle waarschijnlijkheid nog verder oplopen. Veel mensen liggen onder het puin. In Turkije komen vaker aardbevingen voor. Het land ligt op geologische breuklijnen. Twee aardplaten grenzen er aan elkaar.
Wereldwijd zijn er dagelijks 8000 aardbevingen. De meeste ontstaan door bewegingen van de aardkost, maar ook meteorietinslagen, kernexplosies, mijnbouw of gaswinning kunnen een aardbeving veroorzaken. Vernieuwende technologie – denk aan sensoren en kunstmatige intelligentie – kunnen helpen om aardbevingen beter te voorspellen, slachtoffers op te sporen en schade aan gebouwen en wegen vast te stellen. Innovation Origins besteedde afgelopen jaren aandacht aan verschillende soorten techoplossingen. We zetten de meest veelbelovende op een rijtje.
Vroegtijdig alarmeren
Als allereerst is het van groot belang om een aardbeving aan te zien komen, want daarmee kunnen levens worden gered. Onderzoekers van University College London en het European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering (EUCENTRE) werken aan een waarschuwingssysteem dat vroegtijdig waarschuwt voor bevingen. Op verschillende plekken in Europa kan tot meer dan 10 seconden voor een beving een waarschuwing worden gegeven. Zo kunnen mensen zich beschermen door middel van algemeen aanbevolen “drop, cover and hold on”-acties. Het biedt daarnaast de kans nog snel een gevaarlijk gebouw verlaten of juist in een gebouw een veiliger plek op te zoeken.
Het systeem bestaat uit sensornetwerken en mathematische modellen om aardbevingen in real time op te sporen. “Het belangrijkste onderdeel is een dicht netwerk van sensoren met een snelle en robuuste communicatie-infrastructuur. Dankzij de technologische vooruitgang is het nu mogelijk om veel goedkope seismische sensoren te installeren en bestaande sensoren goedkoop te upgraden”, zegt onderzoeker Elisa Zuccolo (EUCENTRE).
Het epicentrum lokaliseren
Niet alleen de initiële aardbeving, maar ook de naschokken zijn gevaarlijk. Maar de evaluatie van de seismogrammen gebeurt traditioneel met de hand. Dit vergt niet alleen veel tijd, het is ook afhankelijk van de subjectiviteit van de seismoloog. Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hebben nu een manier gevonden om epicentra van aardbevingen precies te lokaliseren met behulp van kunstmatige intelligentie. Zo kunnen naschokken beter worden voorspeld, die soms meer schade veroorzaken dan de eerste aardbeving. Ook worden natuurkundige processen beter in kaart gebracht.
De onderzoekers gebruikten een neuraal netwerk om de aankomsttijd van seismische golven te bepalen. Ze trainden het netwerk met een relatief kleine dataset van 411 aardbevingen in het noorden van Chili en konden minstens zo nauwkeurig als de handmatige meting van een ervaren seismoloog – en veel nauwkeuriger dan vroegere algoritmes voorspellingen doen.
Onder puin bedolven mensen helpen
Na aardbevingen of gasexplosies duurt het vaak lang om onder het puin bedolven mensen te lokaliseren en te redden. Om reddingsteams in staat te stellen in de toekomst sneller betere en nauwkeurigere informatie over de situatie ter plaatse te verkrijgen, ontwikkelen internationale wetenschappers nu een modulair sensorsysteem voor een drone, binnen het onderzoeksproject “Sensor Systems for Localizing Buried Persons in Collapsed Buildings” (SORTIE).
Vier verschillende sensorpakketten kunnen op de drone worden aangesloten. Het gaat daarbij om een ‘bioradar’ om de ademhalingsbewegingen van bedolven slachtoffers te detecteren, ‘gsm-locatie’, ‘lasergasmeting’ voor het op afstand detecteren van explosieve luchtmengsels en ‘puinstructuuranalyse’ om de stabiliteit van puin te beoordelen.
Schade aan gebouwen in kaart brengen
Na een aardbeving is het van belang om ook schade aan gebouwen in kaart te brengen. Twee ondernemers uit Groningen richtten het bedrijf StabiAlert op in het aardbevingsgebied in Groningen. Ze ontwikkelden onder meer een digitale sensor. Oprichter Arjen Miedema: “Die kan een scheur jarenlang op afstand kan meten, in 3D. Een aantal magnetische sensorelementen worden boven een magneet geplaatst en met behulp van wiskundige algoritmen worden drie vectoren berekend die de 3D-beweging van een scheuren laten zien. De sensorgegevens worden een keer per uur naar een app gestuurd. Door middel van de app kun je volgen of er verandering heeft plaatsgevonden en alarmtriggers instellen om waarschuwingen te ontvangen.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
