Obilježavanje Dana žena nije samo prilika za slavljenje postignuća žena, već i za podsjećanje na izazove koji još uvijek postoje. Dan žena nije samo datum u kalendaru, već simbol borbe, postignuća i nade u budućnost u kojoj će svi imati jednake prilike za razvoj i napredak.
Koliko su žene postigle u znanosti i što sve mogu pokazat će na znanstveno-popularnom događaju Znanost u prolazu na kojem znanstvenice izlaze iz laboratorija i fakultetskih dvorana kako bi s građanima podijelile svoja znanja i istraživanja. Ove godine se događanje održalo na Trgu bana Josipa Jelačića s početkom u 10 i 30 sati, a organizirale su ga dr. sc. Inga Patarčić (MDC Berlin), dr. sc. Dario Lečić (HRZZ) i Udruga Penkala.
Manifestaciju Znanost u prolazu pokrenula je 2022. godine Inga Patarčić, inspirirana sličnim događanjima u Berlinu, gdje je tijekom doktorata sudjelovala u inicijativama čiji je primarni cilj bio promocija žena u znanosti. Te manifestacije omogućuju znanstvenicama da predstave svoj rad široj publici i potaknu razgovor o znanstvenim dostignućima, ali i o izazovima s kojima se žene u znanstvenim karijerama susreću. Upravo je ta ideja potaknula Ingu da nešto slično organizira i u Hrvatskoj.
Cilj je pokazati stvarnu znanost
„Koncept Znanosti u prolazu osmišljen je tako da ukloni barijere između znanosti i društva. Nema PowerPoint prezentacija, nema dvorana – samo znanstvenice, rekviziti koje koriste u svom radu i otvoreni razgovori s prolaznicima. Cilj nam je prikazati stvarnu znanost – ne pojednostavljene znanstvene eksperimente, već istraživanja koja se provode u laboratorijima i institutima.
Prolaznici mogu izbliza vidjeti stanične kulture, mikroorganizme koji razgrađuju plastiku, 3D modele planktona, građevinske materijale budućnosti i još mnogo toga. Ove godine čak donosimo i edukativnu društvenu igru o genskoj ekspresiji, razvijenu u Max Delbrück Centru u Berlinu“, kaže Inga.
Do sada je 89 znanstvenica sudjelovalo u ovoj inicijativi, a interes stalno raste. Kroz godine se inicijativa širila i na druge gradove – osim Zagreba, događanja su održana u Sisku, Osijeku i Rijeci, a planiraju posjetiti i Split, Zadar, Dubrovnik i Pulu. Ideja je inspirirati slične inicijative i u susjednim zemljama.
Prodavač s Hrelića otkrio kako po novom stoje stvari, mnogi će se iznenaditi
Kako nastaju potresi
Jedna od tema bila je Tko se boji potresa još?!. Naime, nedavna serija potresa zabrinula je Hrvate, a o tome je na Trgu bana Josipa Jelačića govorila dr. sc. Iva Dasović s Geofizičkog zavoda Andrije Mohorovičića, Prirodoslovno-matematičkog fakulteta, s kojom smo dobili priliku porazgovarati.
Kako nastaju potresi i koji su njihovi glavni uzroci?
Najviše potresa nastaje na rasjedima, zbog kretanja litosfernih (tektonskih) ploča po vrućoj astenosferi – sloju u Zemljinom plaštu koji je u čvrstom stanju, ali je zbog vrlo visoke temperature i tlaka vrlo plastičan i „žitak“. Litosfera, a posebno kora, je čvrsta i elastična. Zbog djelovanja tektonskih sila u unutrašnjosti Zemlje, ove ploče se sudaraju, razmiču ili polako klize jedne pored druge, no to ne „ide“ glatko. Stijene se mogu do neke granice savijati, no nakon što se premaši njihova elastičnost, odnosno čvrstoća, one pucaju i pomiču se – to je potres! Pritom se oslobodi energija skupljena u savinutoj stijeni u obliku valova i topline. Kad valovi dođu do površine, osjetimo ih kao (potresnu) trešnju – ili ih samo zabilježimo instrumentima.
Potrese može uzrokovati kretanje magme i vodene pare pri vulkanskoj aktivnosti što također napinje i savija stijene – to su vulkanski potresi. Oni su također posljedica kretanja tektonski ploča. U pravilu vrlo slabi potresi su tzv. urušni potresi koji su posljedica djelovanja gravitacijske sila koja uzrokuje urušavanje svodova i zidova u špiljama ili drugim kaverna u Zemlji – kad stijene padnu na tlo uzrokuju valove. Potresi mogu biti i umjetni, kao što su razne eksplozije, a u ovu skupinu često se ubrajaju potresi koje može potaknuti (ili okinuti) neka ljudska aktivnost pri nekim procesima u proizvodnji ugljikovodika ili geotermalne energije – ako za to već postoje neki prirodni preduvjeti.
Iz zapisa potresa može se procijeniti magnituda potresa
Koje su osnovne metode kojima seizmolozi proučavaju potrese?
Glavni seizmološki instrumenti su seizmograf i akcelerograf. Oni bilježe gibanje tla koje uzrokuju seizmički valovi nastali u potresu duboko u Zemlji. Većina potresa u Hrvatskoj i okolici ima žarište (početnu točku potresa) na dubini između 10 i 15 km. Seizmolozi iz specifičnih zapisa potresa mogu odrediti prve na nailaske brzih longitudinalnih P-valove i sporijih no većih transverzalnih S-valova, to koristimo za određivanje lokacije žarišta potresa, odnosno epicentra i dubine.
Za to nam trebaju zapisi potresa s barem tri postaje. Možemo iz zapisa potresa procijeniti magnitudu potresa koja nam opisuje jačinu i veličinu potresa. Lociranje potresa i određivanje magnitude su osnovne metode analize potresa. No nisu baš tako jednostavne kako se možda misli i imaju svoja ograničenja. Možemo zapise potresa još detaljnije raščlaniti i koristiti ga za određivanje strukture, odnosno građe, unutrašnjosti Zemlje – od najplićih slojeva do samog središta Zemlje.
Pritom to može imati vrlo praktičnu svrhu kao što je otkrivanje ležišta nafte i plina, podzemnih bazena vode, područja pogodnih za iskorištavanje geotermalne energije i slično. Seizmolozi istražuju i lokalna svojstva tla, što je korisno pri projektiranju građevina, odlagališta otpada i slično jer pomažu da se izgrade na potres otporni i sigurni objekti. A za neke od tih metoda ne trebaju nam seizmički valovi nastali u potresu, nego oni koje je uzrokovao npr. promet odnosno procesi i pojave u atmosferi te oceanima i morima – nešto što nazivamo seizmički nemir. Metode koje koristimo su zapravo slične onima u medicini u kojoj koristimo rendgenske zrake ili ultrazvuk kako bismo vidjeli strukturu našeg tijela, naših organa, s površine.
Zagrepčaninu prekipjelo kad je vidio što ljudi izvode po cesti: ‘Svako jutro ista priča’
Jaki potresi su rijetki događaji
Zašto je potrese tako teško predvidjeti i koje su glavne prepreke u njihovom predviđanju?
Teško ih je predvidjeti jer su jako komplicirani i jer na to što će se točno dogoditi ovisi o mnogo različitih detalja – i vrlo male razlike u nekakvim uvjetima mogu dovesti do vrlo različitih rezultata. Osim toga, većinu toga što znamo o potresima znamo promatrajući ono što se zbiva na površini u nekim točkama – posredno. Uzrok je na nekoliko kilometara ispod površine gdje su drukčiji uvjeti tlaka, temperature i prisutnost vode ili neke otopine koji bitno utječu na svojstva stijena.
Potresi se zapravo rijetko događaju na samoj površini da ih možemo izravno promatrati, npr. potresi 1906. godine u San Franciscu i 2023. godine u Turskoj su takvi, a i onda ih promatramo „točkasto“ i često vidimo promjene tek nakon što je potres završio, ne i tijekom. Najčešće smo „prisiljeni“ nešto složeno kao što je jak potres, prikazati jednostavnim modelima: npr. rasjed na kojem je došlo do pomaka između dva stijenska krila tijekom potresa prikazujemo kao pravilnu ravnu plohu, a zapravo se radi o neravnoj plohi koja nije „beskonačno“ tanka nego možda i o tankoj zoni razlomljenih stijena.
Često kažemo rasjed, a znamo da se radi o rasjednoj zoni. Ili zamišljamo potres kao da se dogodio u jednoj točki, žarištu, a zapravo je došlo do pomaka duž plohe dimenzija nekoliko desetaka ili stotina kilometara (obično je u horizontalnom smjeru većih dimenzija). Možemo u laboratoriju promatrati kako dolazi do pucanja nekog manjeg komada stijene, no to ne znači da će to vrijediti i za vrlo velike dimenzije stijena ili u uvjetima u unutrašnjosti Zemlje. Osim toga, jaki potresi su zapravo rijetki događaji – energiju skupljaju nekoliko desetaka pa i stotina godina, a oslobode je u nekoliko desetaka sekundi. Ako to nismo zabilježili instrumentima, propustili smo priliku – više nikad se neće dogoditi jednak takav potres na tom rasjedu, samo može biti više ili manje sličan. Nema ponavljanja pokusa! I nema jednakog rasjeda – svaki je različit: ono što vrijedi na jednom, ne znači da će (baš) tako biti i na njemu susjednom ili onome na drugom kraju svijeta (drukčije su sile, stijene, tlak, temperatura, prisutnost i sadržaj tekućine itd.). Mogla bih dalje nabrajati…
Jedan potres, jedna magnituda
Kako seizmolozi mjere jačinu i intenzitet potresa?
Imamo dva osnovna pristupa. Noviji je magnituda potresa, veličina koju je osmislio i uveo Charles Richter 1935. godine u Južnoj Kaliforniji. Magnituda je broj, teorijski neomeđen (može biti manji od nule i veći od deset), koji računamo iz najveće amplitude seizmičkih valova zabilježene seizmografom na nekoj postaji. To je broj koji opisuje kolika je energija oslobođena u potresu u obliku valova i relativno brzo se računa. Dogodi se neki potres, na seizmološkim postajama očitamo najveću amplitudu, ubacimo u jednadžbu u kojoj još dodamo neki iznos koji predstavlja energiju koju je val izgubio na svojem putu, te odredimo srednjak za sve postaje. Jedan potres, jedna magnituda. No treba napomenuti da je to zapravo gruba procjena i da ovisno koje i koliko podataka koristimo, možemo dobiti različiti iznos. Zato se ta brojka može promijeniti, za brzu procjenu će se možda koristiti 10 postaja, a kasnije možda 30 ili 50 postaja. A postoje danas i različite vrste magnituda koje su slične, pri čemu svaka ima svoje prednosti i ograničenja te nama seizmolozima pričaju „svoju verziju priče“. Zato se te brojke mogu malo razlikovati za isti potres, što ljude često zbunjuje.
Druga, i starija, veličina je (makroseizmički) intenzitet koja nam opisuje kakav je učinak potresna trešnja imala na ljude, predmete, zgrade i okoliš, ovdje je „instrument“ čovjek koji opaža. Intenzitet je opisan ljestvicom koja sadrži najčešće 12 razina ili stupnjeva, pri čemu svaki stupanj sadrži opis učinaka svojstven nekoj razini trešnje: npr. koju razinu straha je čovjek osjetio (malo se prestrašio ili jako) i kolika količina ljudi (pojedinci, manjina, svi), jesu li se prevrtali/rušili lakši ili teži predmeti, je li bilo oštećenja na zgradama te kakva su (zanemariva, lagana, velika i sl.) i koja (žbuka, dimnjak, nosivi zid i dr.) itd.
Jedna opsežna ljestvica, koja je i kod nas u upotrebi, je Europska makroseizmička ljestvica koja se razvila iz jednostavnije Mercalli-Cancani-Siebergove ljestvice.
Važno je da će svako mjesto (selo, manji grad, četvrt u velikom gradu i sl.) imati svoj intenzitet, koji je u pravilu manji što smo dalje od epicentra potresa. A ako potres želimo opisati samo s jednim intenzitetom, onda je to intenzitet u epicentru ili najveći intenzitet. No oni koji žele znati više, mogu pročitati na mrežnim stranicama Geofizičkog odsjeka PMF-a na kojima smo se kolegice i ja trudile što jednostavnije pojasniti o kakvim veličinama se radi: poveznica1 i poveznica2.
Znanstvenici zabrinuti zbog scenarija koji naš čeka: ‘Nemamo drugu opciju’
Seizmologija je mlada znanost
Kako vas je zanimanje za seizmologiju dovelo do vaše karijere i što vas najviše fascinira u tom području?
Ja sam do seizmologije došla kroz zanimanje za matematiku, geografiju i fiziku u osnovnoj i srednjoj školi, imala sam i jako dobre nastavnike u Otočcu, gdje sam obje škole završila. Geofizika ima sve to i imam sreće što takav studij imamo u Hrvatskoj i što sam znala da postoji. Nažalost, mnogi ne znaju da imamo prijediplomski studij Geofizike – klimatologije, meteorologija, oceanografije, seizmologije i diplomski studij Fizike – geofizike na Geofizičkom odsjeku PMF-a u Zagrebu. Mene je najviše zainteresirala seizmologija za koju vlada manji interes nego za npr. meteorologiju i klimatologiju.
Imala sam i sreću što su me pred kraj studija moji profesori Davorka i Marijan Herak pitali bih li možda htjela zaposliti se na Geofizičkom odsjeku PMF-a kao asistentica i započeti doktorat. Nisam imala neku jasnu viziju što želim nakon studija i kako zapravo znanost izgleda, a ova ponuda je zvučala zanimljivo i izazovno, pa sam odlučila pokušati! I još sam tu! Znanstveni proces traje i ne daje apsolutnu istinu, ma koliko mi to željeli. Ali smo svakim istraživanjem povećali svoje znanje i bliži smo joj. Svaki novi eksperiment, teorijski ili praktični, može nam dati rezultat koji ne očekujemo i natjerati nas da preispitamo ono što smo dosad smatrali točnim, ali i potvrditi i utvrditi naše znanje. Znanstvenici moraju biti jako maštoviti, iako nas se najčešće doživljava upravo suprotnim a ta se osobina obično pripisuje umjetnicima. U mom poslu, osim znanosti, tu je i nastava što mene isto veseli, iako je često dosta naporno cijelo vrijeme uskladiti te dvije zapravo različite vrste posla.
A sama seizmologija je mlada znanost – prvi pravi mehanički seizmografi konstruirani su oko 1900. godine, prvi pravi/smisleni model nastanka potresa objavljen je 1910. godine, teorija tektonskih ploča prihvaćena je 1960-ih, digitalni seizmografi su u široj upotrebi od 1990-ih godina, a unazad nekoliko godina sve su više optička vlakna u službi seizmologije.
Seizmologija i geofizika su neodvojive od računala, pa kako ona napreduju sve brže napreduju i one. Potrebno je vrijeme da naučimo „čitati“ i objašnjavati sve te zapise, zatim provjeravati naše ideje i zaključke. Danas imamo ogromne količine podataka, pa strojno učenje postaje sveprisutan i važan alat. Puno toga već znamo, no postoji još zaista puno toga što tek moramo istražiti i razumjeti, tako da je zapravo uzbudljivo biti seizmolog – čega god se uhvatiš, doznat ćeš nešto novo: ponekad su to tek neke mrvice novih spoznaja, ponekad nešto veći komadi, ali kad-tad će doći netko tko će od toga složiti neku smislenu cjelinu i napraviti neko važno otkriće.
