公元前373年,希臘赫裡克市的動物發了瘋。家中養的狗和鵝在瘋狂地大叫,到處上竄下跳。無數老鼠、蛇、蜈蚣和黃鼠狼從陰暗的角落裡跑出來,成群結隊地逃離赫裡克市。幾日後,大地震開始了,這場災難摧毀了整座城市,也殺死無數人。
(赫裡克市遺址)
這是古希臘曆史學家修昔底德記錄下的史料,也是人類曆史上最早的描寫地震前動物奇怪行為的文字。過去幾千年,像這樣的故事數不勝數,全球各地都有。它們聽上去有點像神話,似乎是古人的臆想,但在現代災難中,也有大量關于動物怪異行為的官方報告。
2004年,印度洋發生9.1級地震,地震引發的海嘯殺死了22.5萬人。死亡人數如此之多的原因,是很多社區沒有接到海嘯警告,但在災難到來前的幾個小時,很多動物都知道了。當地人看到大象突然跑向高地,火烈鳥放棄了位于低窪的巢穴,向山上飛去。在泰國的海濱村莊Bang Koey,人們看到海灘邊的一群水牛突然擡起頭,警覺地看着大海,然後猛沖到附近的山頂。幾分鐘後,9米高的海嘯出現了。
曾任聯合國國際災害風險策略咨詢師的伊琳娜·拉菲麗娜(Irina Rafliana)說:“很多幸存者告訴我們,在地震後不久到海嘯來之前這段時間,像牛、山羊、貓和鳥等動物明顯試圖向内陸移動。很多幸存者發現後,和動物們一起跑,因此活了下來。”在其他災難中,她也看到過類似報告,比如2010年,蘇門答臘發生海底地震,海嘯在明打威群島造成500人死亡。在海嘯來之前,大象已經開始逃生。
最近的湯加火山噴發,也有同樣的情況。一隻名叫“蒂莉”的海龜在去年11月放生,放生者在它身上裝了發射器,可以查看它的遊動路線。
(被放生的蒂莉)
追蹤地圖顯示,蒂莉在放生後的47天裡一直向東遊,但在湯加火山噴發的前幾天,它突然調頭遊向最初的海岸。“它一定是感覺到了什麼,海裡有什麼在震動,所以轉身遊回昆士蘭。”
(蒂莉的追蹤地圖)
因為動物的這種敏感性,越來越多的科學家開始嚴肅地思考一個問題:能不能讓動物代替機器,為人類提供災難預警?雖然人類已經擁有先進技術,但仍然很難預測地震的發生。地震預警系統多用地震傳感器,隻有當地球真的發生震動時,傳感器才會有數據變化。也就是說,等警報發出後,可能地震已經來了。
科學家也用過其他方式預測,比如觀察空氣中的氡氣濃度、電磁活動、地球表面的翹曲或變形、地下水的化學變化等。它們确實經常在地震前出現,但想要作為可靠的預測因素,必須滿足所有地震前出現,且和平常狀态有區分。目前,科學家無法從統計數據中分析出來。相比之下,動物則可靠得多。它們的預測能力可以提前數天,且每一場地震前都會出現明顯的反常舉動,
五年前,德國馬克思普朗克動物行為研究所的主任馬丁·威克爾斯基(Martin Wikelski)來到意大利的馬爾凱區,研究如何通過動物預測地震。馬爾凱是個地震多發區,經常有農場主報告他們的動物有震前反常舉動。
馬丁給一家農場的13頭牛、羊和狗戴上智能項圈,這個項圈每隔幾分鐘會把動物的運動數據發送給中央計算器。
(馬丁·威克爾斯基)
從2016年10月到2017年4月,動物們一直戴着項圈,這段時間該區域發生了18000次地震,其中4級或以上的大地震有十幾次。通過數據分析發現,農場的動物在地震發生前20個小時就有反常舉動。如果某天,農場動物的活躍度超過50%,且持續時間超過45分鐘,那麼研究人員預測會發生4級以上地震。同這種方法,他們成功預測了8次強震中的7次。
馬丁他們還觀察到,動物會受到震源距離的影響。“動物離地震中心的距離越近,它們出現反常行為的時間就越早。這就和震中心的物質變化更頻繁,距離遠了會變弱一個道理。” 他在2020年的論文中寫道。馬丁還在西西裡島的埃特納火山上監測過羊,他給17頭山羊和4隻綿羊戴項圈,記錄下它們每時每刻的運動。
(馬丁和他的羊群)
分析發現,小型的火山噴發對羊沒有影響,大型的噴發會提前6、7個小時影響到它們,羊會跑上跑下,躲到灌木叢裡或樹下。2012年1月4日,馬丁團隊發現所有羊變得異常活躍,猜測會發生嚴重的火山噴發。6個小時後,他們猜想的景象真的發生了。地震學家在當天早上用次聲探測器檢測到了噴發,但無法确定強度,所以沒有預警,結果那天的火山灰噴到7公裡高的上空。
“我們本來可以用觀察到的數據發出預警的。”馬丁遺憾地說。因為實驗沒做完,當時沒把握那麼做。他們繼續研究了兩年,最後成功預測27場火山噴發,其中7次是大噴發。
在南美洲,生态生物學家蕾切爾·格蘭特(Rachel Grant)發現類似的結果。她在秘魯安第斯山脈的亞納查加國家公園,用相機記錄下動物的行為模式,期間發生了2011年的孔塔馬納7級地震。格蘭特在這項研究的論文中寫道:“地震前的23天,相機記錄的動物數量開始變少。到地震前8天,這種減少在加速。到地震當天,沒有記錄到任何動物活動,這非常不同尋常。”
為什麼動物有“預言”天災的能力?關于這一點,科學家還沒有定論,大氣中出現電磁波是一種比較流行的解釋。地震發生前的一段時間,岩石深處會産生嚴重的應力,這種應力會産生帶正電性的空穴,從地殼快速移動到地表。在地球表面,它們會電離空氣,這種電離現象在全球地震前都被發現過。當正空穴移動時,它們會産生超低頻的電磁波,一些動物也許能接收到。
考文垂大學的自然災害學教授馬修·布萊克特(Matthew Blackett)說,很多同行猜測動物進化出一種地震逃生機制,能在地震到來前檢測到地震的壓力波,或者在岩石被擠壓的時候檢測到斷層線的電場變化。“動物體内含有大量的鐵,所以對磁場、電場很敏感。”
格蘭特贊同這句話,她相信動物是通過大氣中的電荷變化知道的。在孔塔馬納地震前兩周,她檢測到每兩到四分鐘内,大氣電場會出現異常擾動。到地震前8天,這個波動變得特别大,那恰好是動物加速消失的開始。除此外,空穴産生的化學物質也能給動物提示。如果它和水接觸,能産生過氧化氫,和土壤中的有機物接觸,能産生臭氧等有毒化學物質。
總之,擁有敏銳感官的動物或許可以嗅出化學物質,或者聽到低頻波,或者僅僅靠羽毛感知到電離空氣。它們有太多方式獲得地震預兆。動物很厲害,但科學家該怎麼通過它們來預測天災,警告人類呢?馬丁通過農場動物的數據,制作了一個地震預警模型,通過不同地區動物的活躍度變化,預測出地震的時間和位置。他把模型寫進2020年的論文中,但要在現實中使用,還需要更多國家不同地震帶的數據。
為此,馬丁申請使用國際空間站上的全球動物觀察系統Icarus,通過它來全球各種動物的運動數據。Icarus建于2002年,目的是為動物學家提供一個小型動物(如鳥類)生态系統的觀測平台。雖然初衷和地震沒有關系,但動物的運動數據可以被馬丁等人使用,海量的數據能幫助他們監測全球各地的地震帶。
(馬丁的研究中,一隻羊的運動軌迹)
其他依靠動物的預警系統,在中國、美國也有,随着研究的一步步完善,相信人類能夠通過這種古老但有效的方式,成功預測地震。未來,說不定每個地震多發地都會有一群羊、牛、狗,靠着它們上蹦下跳,人類才知道如何躲過一劫…
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