Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida

KTH bygger sensornätverk som ska kunna varna för jordbävningar

Raserad husvägg efter jordskalv
Jordbävningar orsakar ofta stor förödelse med raserade byggnader och många omkomna och skadade. I det KTH-ledda forskningsprojektet ArtEmis utvecklas systemteknik som man hoppas ska kunna ge tidiga varningar för jordbävningar. Foto: Mostphotos
Publicerad 2023-02-13

Allvarliga jordskalv ska kunna förutses i framtiden – det är målet för det europeiska forskningsprojektet ArtEmis som leds av KTH.
– Genom att kombinera flera mätvärden samtidigt hoppas vi att forskningen om jordbävningar kan ta ett stort kliv framåt, säger forskningsledare Ayse Ataç Nyberg, KTH-professor i fysik.

Målet för ArtEmis , som fått anslag av Euratom  på 2 miljoner Euro fram till 2027, är att skapa förutsättningar för ett pålitligt varningssystem för jordbävningar – ett sensornätverk som ska mäta bland annat radonhalten i utvalda brunnar i Europa.

Portrait picture of Ayse Atac Nyberg
Professor Ayse Ataç Nyberg växte själv upp i Ankara, Turkiet, och tillbringade mycket tid i ”det farligaste och mest jordskalvdrabbade området vid Istanbul.” Nu leder hon KTH:s nya projekt ArtEmis. (Foto: Jana Vasiljevic)

– Vi vill placera över 100 detektorer som mäter radioaktivitet, vattentryck, pH-värde och rörelser i berggrunden längs med skarvarna mellan jordskorpans plattor i jordbävningsdrabbade länder, berättar forskningsledare Ayse Ataç Nyberg .

För att förutse jordbävningar har man sedan 1960-talet mätt den radongas som läcker ut från mikrosprickor i berggrunden till följd av rörelser i jordskorpan.
– Men det har blivit allt mer tydligt att radonhalten som uppmätts i luften eller i jorden kan påverkas av temperaturväxlingar och luftfuktighet, så vi mäter istället värdena i grundvattnet, säger Ayse Ataç Nyberg.

Data analyseras genom AI

I grundvatten är mätresultaten av radon mer stabila och pålitliga över tid, och kan dessutom samtidigt kombineras med bland annat mätningar av vattentryck – värden som var för sig kan signalera ökad jordbävningsrisk.

– Den enorma mängden insamlad data hanteras och analyseras genom AI-lösningar. I det här samarbetsprojektet mellan 14 institutioner i Europa ingår bland annat seismologer, geologer, fysiker och AI-forskare, berättar Ayse Ataç Nyberg.

En sensor för grundvatten i bergvägg
När grundvattnet färdas genom jordskorpan samlar det in information om processer i jordskorpan på flera kilometers djup. Grundvattenstudier pågår inom ArtEmis-projektet i Grekland, Italien och Schweiz. I Bedretto-tunneln i Schweiz testar forskarna svaga jordbävningar under kontrollerade former. Bilden visar ett injektionsrör med mätutrustning. (Foto: Ramon Wyss)

Inledningsvis utförs mätningar i skarvar mellan jordplattor i Grekland, Italien och Schweiz. Genom universitet i de olika länderna får forskargruppen tillgång till grundvattentäkter för utplacering av detektorerna.
– Vi samarbetar också med flera kommuner i områdena som ger oss tillgång till grundvattentäkter i grottor, tunnlar och brunnar.

Ayse Ataç Nyberg poängterar att forskargruppen siktar på att fortsätta datainsamlingen även efter 2027.
– Vi hoppas på ny finansiering för att även kunna placera ut detektorer i andra katastrofdrabbade länder, som bland annat Turkiet, säger hon.

Ayse Ataç Nyberg växte upp i Ankara, Turkiet, där tre stora jordplattor möts och skapar stor rörelse i landets berggrund.
Efter att ha mist flera vänner i den katastrofala jordbävningen som drabbade Turkiet 1999 har hon engagerat sig i forskning som kan förhindra den sortens tragedier i framtiden.

– Alla i den här forskargruppen känner ett stort engagemang. Vi kommer inte att lösa hela problemet med säker jordbävningsprognos, men vi kan utveckla verktyg som låter oss förstå hur processerna funkar. Vi hoppas att i framtiden kunna tolka alla signaler rätt och kunna förutspå katastrofala jordbävningar.

Text: Katarina Ahlfort
Foto: Mostphotos

Forskningsprojektet ArtEmis

Projektgruppens medlemmar samlade framför KTH-logotyp
I det KTH-ledda forskningsprojektet ArtEmis samarbetar 14 institutioner i Europa, och i gruppen ingår bland annat seismologer, geologer, fysiker och AI-forskare.
En ritning av ArtEmis sensor för grundvattenanalys.
En ritning av ArtEmis sensor för grundvattenanalys.