2010 年 3 月初旬、アンドレス セプルベダ氏が災害後初めてオフィスに入ったとき、巨大な混乱を目にしました。コンセプシオン大学地球物理学研究所の4階の部屋は完全に破壊された。ひっくり返った棚、空になった引き出し、本、箱、コンピューターの画面が床全体に散乱しました。数日前の2月27日、ここ50年で最も強い地震がチリを襲った。その規模はマグニチュード8.8だった。しかし、海洋学の助教授には混乱を見る目はなかった。彼が望んでいたのはただ 1 つ、それは自分のコンピュータを救うことです。 「建物が安全かどうかわからなかったので、急いでオフィスに駆け込みました。写真を撮るのを忘れました。コンピューターに記録が残っているだけでした」と科学者は報告します。セプルベダ氏のコンピューターには、彼の最新の海洋学研究成果ではなく、地震データが保存されていました。 Sepulveda は、50 ドルの小型加速度センサーを使用して、5 年前のコンピューターを地震計に拡張しました。センサーは地殻の隆起、被災地の中心部にある建物の揺れを記録していた。 「おそらく歴史的にのみではありますが、これが重要なデータセットであることはわかっていました」とセプルベダ氏は言います。 「Quake Catcher Network」（QCN）の最初の参加者として、強い地震を捉えることに成功した。彼のようなボランティアは、主に好奇心と科学的楽しみから測定装置をコンピューターに接続しており、現在、世界最大の地震ネットワークを構築している最中です。
何時間もけいれんする
彼らは最も単純な手段を使って驚くべき成功を収めた。揺れが始まってからわずか4秒後、セプルベダのコンピューターは振動が異常に強いことを認識した。彼は、インターネット接続を介して、カリフォルニア州スタンフォードにある QCN サーバーに測定値を送信しました。 15 秒後、センサーはおそらく地面に落ちましたが、無傷のままでした。彼はさらに1時間ほど余震を記録した。その後、大学のバックアップ電源とインターネット接続が故障し、データ ストリームが停止しました。クエイク・キャッチャー・ネットワークの地震キャッチャーが本部を置くスタンフォードでは、人々は満足していた。「停電する前にこれほど強い地震に関する情報が得られるかどうか疑問に思っていた」と、地震キャッチャー・ネットワークの一人である地震学者エリザベス・コクランは言う。ネットワークの創設者。 「しかし、録音は驚くほど良いようです。」
QCN は、Seti@home プロジェクトと同様の分散コンピューティング イニシアチブです。ボランティアは、未使用のコンピューター時間を寄付して、宇宙電波を検索して地球外からのメッセージを探します。 QCN では、参加者自身がデータを登録することもできます。その可能性は非常に大きくなります。何百万台ものラップトップには、落下による衝撃からデバイスを保護するために加速度センサーが標準装備されています (次のページの「敏感なバネ」のボックスを参照)。机の上にしっかりと置かれたコンピューターは、マッチ箱ほどの大きさの USB センサーを搭載してアップグレードできます。地震監視の参加者は、センサーを測定装置に変換するプログラムをダウンロードします。その後、マグニチュード 4.5 程度の揺れを記録する可能性があります。コクランは地震研究の新しいトレンドの先駆者です。ますます多くの地震学者が市民の参加に頼るようになっています。一方で、地震データを安価に入手し、他方で、被災者に迅速に知らせるために、地震を経験した多くの人は、何が起こったのかを知るために、まずインターネットを調べます。そして、最初に届く情報は通常、機器からではなく目撃者から得られます。さらに、多くの人が自然災害の研究に積極的に貢献しています。多くの人は自分の観察を共有したくてたまらなくなっています。インターネットとソーシャル ネットワークのおかげで、地震学者は以前よりもはるかに簡単に目撃者をデータ ソースとして利用できるようになりました。 「ある意味、人間そのものが地震センサーなのです」とポツダム地質調査センターの科学者ヨッヘン・シャウは言う。 「地震を経験する人が増えれば増えるほど、より多くの情報が得られます。」
一般の地震学者の使い方は大きく異なります。米国地質調査所 (USGS) の「Netquakes」プロジェクトでは、数平方デシメートルの床材の寄付が必要です。サンフランシスコとシアトルに住む数百人のアメリカ人が現在、自宅のガレージや商業スペースを新しい地震計の設置場所として利用している。 2009 年以来、USGS の職員は靴箱ほどの大きさのデバイスを地面にネジで固定してきました。住宅所有者は、住宅を動作させるための電力とブロードバンド インターネット接続へのアクセスを提供します。記録されたデータは USGS のホームページで閲覧できます。 USGSのジェームズ・ルトガート氏は会議で、この測定の目的の1つは、耐震建築基準を改善するために、さまざまな郡の住宅が地震波にどのように反応するかを判断することであると報告した。
人気サイト『感じましたか？ USGS を使用すると、世界中のどこかで地震を経験した人は誰でも、その観察を詳細に説明できます。地震はどんな音でしたか？人々は目を覚まして外に飛び出したのでしょうか？メガネがカチャカチャ鳴っただけですか、それとも本が棚から落ちたのでしょうか？マグニチュード 3 未満の弱い揺れの場合でも、数時間以内に数百件の報告が受信されることがあり、USGS はそこから知覚強度のマップを作成します。
さえずりでのターゲット検索
インターネットのショート メッセージ サービス Twitter (ドイツ語:「Gezwitscher」) の参加者も、気づかれないうちに情報提供者になる可能性があります。同じく USGS の地球物理学者 Paul Earle によるプログラムでは、「地震」という単語または関連用語がさまざまな形式で出現するメッセージを常に検索しています。言語。中程度の地震の後でも、地震に関するツイートの数は急増します。
地震学者は、市民を補助的な科学者にすることで、地震地域の危険性に対する意識を高めるという重要な目標を達成します。ヨッヘン・ツシャウ氏にとって、このアプローチは素晴らしいものであり、「人々の意識を高めることは非常に重要なポイントです」と地球物理学者は言います。 QCN 創設者のエリザベス・コクラン氏も、予防が重要な課題であると考えています。カリフォルニア出身の彼女は学校を頻繁に訪れ、センサーを設置し、地震で何が起こるかを子供たちに説明しています。 「私たちのネットワークの参加者、特にセンサーを備えた教室にいる生徒たちに、地震に対する備えが良くなることを願っています」とこの若い研究者は言います。チリのアンドレス・セプルベダも活躍するようになった。 「学校にセンサーを設置し、生徒たちに地震学と地震について教育するプロジェクトのために資金を集めようとしています」と彼は言います。余震を記録するためにコクラン氏が 3 月にチリに送った 100 個の USB センサーは、すぐに配布されました。
地震学者のもう 1 つの重要な目標は、災害が発生したときの状況をよりよく知ることです。ラップトップのセンサー、ツイート、目撃者によって提供されたデータが役に立ちます。地震学における大きな問題は、測定ステーションのネットワークが穴だらけであることです。地震研究者らは、地震の大惨事が発生した場合に各地域で起こり得る壊滅的な被害についての詳細な情報を即座に入手するために、脆弱な大都市圏に数千のセンサーを設置したいと考えています。しかし現時点では、通常、被災地域に直接設置されている高価な地震計は数台しかないか、まったくありません。 「地震学者は地震の規模をすぐに判断できます。しかし、それは必ずしも揺れの強さを伝えるものではありません」とコクラン氏は言う。地震によって引き起こされる被害は、たとえば、下層土が固い岩石で構成されているか、緩い堆積物で構成されているかによって異なります。ポツダムの地球物理学者ヨッヘン・シャウ氏は、「このような局所的な影響により、地震波が10倍も増加する可能性がある」と説明する。
疑わしいシェイクカード
米国の地震学者は現在、被害を迅速に評価できるようにするために、地震発生直後に「揺れマップ」を作成している。しかし、これらのマップが測定された限られたデータから外挿されると、完全に間違った全体像が現れる可能性があります。 1994 年 1 月 17 日にロサンゼルス近郊で発生したノースリッジ地震はその一例です。エリザベス・コクランは次のように説明します。「破壊はノースリッジの震源地近くに集中すると誰もが思っていました。しかし、21キロ離れたサンタモニカでも予想外に深刻な被害が発生しました。」その後、地震学者は、地下の岩石構造が地震波をレンズのように集中させていたことを発見しました。 QCN があれば、そのような予期せぬ事態は避けられるだろう、とコクラン氏は確信しています。「たとえば、数千台の地震計がロサンゼルス盆地に配備されていれば、救急隊はより適切に部隊を指揮できるでしょう。」コクラン氏は、特に発展途上国において、彼女のネットワークに大きな可能性があると考えています。「なぜなら、そこでは従来の地震計を買う余裕がないことが多いからです。」したがって、研究者はコロンビアとメキシコの地域的取り組みに協力しています。
QCN データは、世界中の多くの地震学者が取り組んでいる緊急地震警報システムに組み込むこともできます。これらのシステムは、地震波が無線信号よりも遅いという事実を利用しています。地震計によって地震が識別されると、このようなシステムはラジオ、テレビ、インターネット、モバイル通信を介して直ちに警報を鳴らします。これにより、震源地に直接いない人々は、破壊的な地震波が到達する前に安全な場所に避難できる時間が数秒与えられます。このような早期警報システムは日本では2007年から導入されているが、カリフォルニアではまだ実験段階にある。コクラン氏のアイデア: 震源近くにセンサーが多ければ多いほど、警報はより速く、より信頼性が高くなります。もちろん、Quake Catcher Network はまだ完全には開発されていません。何よりも、コンピュータ プログラムは、何らかの影響によって引き起こされる多数の誤った報告を分類する方法をまだ学習する必要があります。
安価なセンサーで十分です
データの品質も、地球の裏側からの弱い地震信号さえも拾うことができる従来の広帯域地震計よりも大幅に劣ります。 「測定装置が学校、オフィス、家庭にあるため、データにはより多くの干渉が含まれています」とコクラン氏は言います。 「しかし、この欠点は多数のセンサーによって補うことができます。」地震学者のヨッヘン・ツシャウ氏も、災害対策には安価なセンサーで十分であることを認めています。「センサーの主な目的は、強い地震の強力な振動を吸収することです。一方、古典的な地震計は、考えられるすべての科学的疑問をカバーします。」しかし、Zschau 氏は、地震中に部屋の中で反射するセンサーが意味のある測定値を提供するかどうかについては疑問を抱いています。 「机の上に緩く置かれたセンサーと床にしっかりと固定されたセンサーでは、測定の仕方がまったく異なります。強い歪みが発生する可能性があります。」
たとえ QCN データを使った科学的分析が困難だったとしても、災害が発生した場合、ソーシャル ネットワークは他のどのチャネルよりも早く情報を提供すると、Twitter プロジェクトの発案者である Paul Earle 氏が専門誌「Nature Geoscience」で次のように報告しています。 「2008 年 5 月に中国の四川省で壊滅的な地震が発生した後、Twitter メッセージは最初に公開された目撃者のアカウントの 1 つでした。」 Twitter は通常、他の点でも地震学者よりも速いです。被災者の多くは数秒以内に地震を経験したと報告します。 Twitter は、人々に適切なタイミングで地震を警告することにさえ成功したと言われています。これは、日本の早期警報システムの地震学者が何十年も取り組んできたことです。 USGS が最初の公式情報をインターネット上に提供するまでに 2 ～ 20 分かかります。アール氏のプログラム USGSTed は、さまざまな言語のツイートから「地震」という単語と関連用語を検索するもので、このギャップを埋めることを目的としています。
ハッシュタグを使って助けを求める
災害後の混乱の中で、Twitter は重要なコミュニケーション プラットフォームに発展する可能性があります。研究プロジェクト EPIC (Empowering the Public with Information in Crisis) では、ボルダーにあるコロラド大学のコンピューター科学者が、危機時にソーシャル ネットワークがどのように使用できるかを調査しました。このプロジェクトの成果の 1 つは、Twitter メッセージ用の特別な構文です。コンピューター科学者のケイト・スターバードは、重要なパスワードにタグ、「ハッシュタグ」（シャープ記号 #）を追加するというアイデアを思いつきました。例: ポルトープランスの中央病院で 100 人分の抗生物質の援助を求める電話は次のようになります。「#ハイチ #抗生物質が必要 #num 100 人 #loc General Hospital PAP #contact 1234–12345」。このようなメッセージは機械で読み取って分類できます。援助サービスは、Twitter の大量のメッセージから関連するメッセージを見つけ出すことができます。 「Twitter やその他のソーシャル ネットワークは、災害警報を転送するための費用対効果の高い方法を提供します」とポール アール氏は述べ、地震学に関する市民活動の利点の 1 つは、非常に安価であることを挙げています。
たとえば、USGSTed プログラムは、単一の広帯域地震計を設置するよりもコストがかかりません。 QCN 地震検知器は、センサーやインフラストラクチャに多額の費用を費やす必要もありません。ボランティア参加者はソフトウェアをインストールし、センサーを接続し、インターネット接続を提供します。 QCN 創設者コクラン氏にとって嬉しいことに、インターネット コミュニティはコンピューティングと作業時間を喜んで寄付します。平均して毎月約 1,000 人の購読者がオンラインに登録しており、そのほとんどはカリフォルニアにいますが、世界の他の地域からも購読しています。 「広告をあまり出さないにもかかわらず、ユーザーが私たちをいかに早く見つけてくれたかに非常に驚きました」とコクラン氏は報告します。
深刻な地震がめったに起こらないドイツでは、毎月平均200人のボランティアが活動している。 「QCN は並外れたものです」と、バーデン南部のラインフェルデン出身のヴェルナー・クライン氏は、自身の取り組みについて説明します。この農家はいくつかの分散コンピューティング プロジェクトに積極的に取り組んでいますが、これまでで最もエキサイティングな経験は Quake Catcher Network でした。2009 年 5 月 5 日、午前 3 時半になっても彼はまだ PC の前に座っていました。 「突然、外で大きな音が聞こえ、観葉植物の葉が前後に揺れました」と彼は思い出す。 「最初はライン川沿いの化学工場で事故が起きたのかと思いましたが、その後すべてが揺れ始めました。」クライン氏は、10キロメートル離れたレラハで発生したマグニチュード4.5の地震を捉えていた。趣味の地震学者は Seti@home に参加しなくなりました。 1999 年に設立されたこのプロジェクトは、これまでのところ宇宙人からのメッセージを 1 つも特定できていません。 QCN のヒット率は大幅に向上しています。 2008 年の初めにテスト版が開始されて以来、50 回以上の地震がネットワークを襲いました。 ■
ウテ・ケセさんは「地震拾い」に参加したいと考えていますが、デルメンホルストにある彼女の家はすべての地震地帯から遠く離れています。
ウーテ・ケセ著
トピックの詳細
地震キャッチャー ネットワーク: qcn.stanford.edu
プロジェクト エピック (危機にある国民に情報を提供する): twitter.com/epiccolorado
USGS ソーシャルメディア: www.usgs.gov/socialmedia
「感じましたか？」 ウェブサイト:quakes.usgs.gov/earthquakes/dyfi
敏感な羽毛
これらは、エアバッグ、携帯電話、ラップトップ、Wii ゲーム コンソールのリモコンなどに使用されています。小型で安価な加速度センサー、いわゆる MEMS センサー (微小電気機械システム) です。内部の小さなシリコン スプリングが 2 つまたは 3 つの空間方向の加速度を記録し、このデータを電子形式で送信します。
コンパクト
· 何千台ものボランティア コンピュータが世界中の地震振動を捕捉し、そのデータをインターネット経由でカリフォルニアの本部に送信します。
· 研究者は Twitter メッセージから地震の兆候を探します。
· 救援サービスが被害の地域分布と範囲をより早く把握できれば、より早く被災者に届けることができます。
