Công nghệ cảnh báo động đất sớm (EEW) đã chứng minh giá trị của mình trong việc cứu sống hàng triệu người tại Mexico và Nhật Bản bằng cách cung cấp thông báo kịp thời về các trận động đất sắp xảy ra. Tuy nhiên, nhiều quốc gia có hoạt động địa chấn mạnh vẫn chưa xây dựng được cơ sở hạ tầng cần thiết để duy trì các mạng lưới quan trọng này, khiến dân số của họ phải đối mặt với nguy cơ bị tàn phá bởi động đất.

Các nhà nghiên cứu tại Mỹ và Đức đã thử nghiệm một hệ thống phát hiện và cảnh báo động đất toàn cầu sử dụng thiết bị mà nhiều người đã sở hữu, bao gồm cả ở các quốc gia ít phát triển hơn – điện thoại thông minh Android. Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, hệ thống Android Earthquake Alerts (AEA) có hiệu quả tương đương với mạng lưới địa chấn truyền thống trong việc phát hiện hoạt động địa chấn và cung cấp cảnh báo.

Sự phổ biến toàn cầu của công nghệ smartphone đã đặt khả năng cảm nhận và cảnh báo tinh vi vào tay người dân, ở cả các nước giàu và nghèo. Mặc dù các gia tốc kế trong điện thoại này ít nhạy hơn so với các thiết bị đo địa chấn truyền thống, chúng vẫn có thể phát hiện chuyển động đất và phản ứng của tòa nhà trong các trận động đất nguy hiểm.

Theo nghiên cứu, 70% điện thoại thông minh trên thế giới là điện thoại Android, và chúng có khả năng cảm nhận và cảnh báo như đã đề cập. Từ năm 2021 đến 2024, hệ thống AEA đã phát hiện trung bình 312 trận động đất mỗi tháng trên 98 quốc gia. Các trận động đất có cường độ từ 1,9 đến 7,8, và hệ thống đã cảnh báo người dùng về các trận động đất có cường độ từ 4,5 trở lên, trung bình khoảng 60 sự kiện và 18 triệu cảnh báo mỗi tháng.

Hệ thống AEA cũng thu thập phản hồi từ người dùng, cho thấy 85% người dùng nhận được cảnh báo đã trải qua rung lắc, với 36% nhận được cảnh báo trước khi rung lắc bắt đầu, 28% trong khi và 23% sau khi rung lắc bắt đầu.

Khi một trận động đất xảy ra, các loại sóng địa chấn khác nhau phát ra từ tâm chấn. Sóng P nhanh và yếu, trong khi sóng S chậm hơn và phá hủy nhiều hơn. Giống như các hệ thống phát hiện động đất truyền thống, điện thoại thông minh Android có thể phát hiện cả sóng P và S. Khi phát hiện xảy ra, điện thoại thông minh gửi dữ liệu, bao gồm cả vị trí gần đúng, đến máy chủ Google, sau đó tìm kiếm nguồn địa chấn phù hợp. Khi họ xác định nguồn với độ tin cậy đủ cao, trận động đất được thông báo và cảnh báo được gửi ra.

Người dân có thể nhận cảnh báo trước khi họ cảm thấy rung lắc không? Chìa khóa là tin nhắn điện tử di chuyển nhanh hơn nhiều so với sóng địa chấn, đặc biệt là sóng S. Mặc dù người dân gần tâm chấn có thể không nhận được cảnh báo sớm, nhưng những người sống xa hơn sẽ nhận được cảnh báo trước khi sóng địa chấn đến và thậm chí vài giây có thể là đủ thời gian để ẩn dưới bàn hoặc chạy ra ngoài.

AEA chứng minh rằng điện thoại thông minh phân phối toàn cầu có thể được sử dụng để phát hiện động đất và đưa ra cảnh báo với hiệu quả tương đương với các hệ thống quốc gia đã được thiết lập. Mục tiêu của hệ thống là cung cấp cảnh báo hữu ích và kịp thời ở càng nhiều vùng trên thế giới có nguy cơ động đất cao càng tốt. Hệ thống này bổ sung cho bất kỳ hệ thống cảnh báo quốc gia nào đã tồn tại.

Mặc dù các nhà khoa học đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc xác định nơi động đất có khả năng xảy ra, việc dự đoán khi nào động đất sẽ xảy ra vẫn là điều không thể, và các sự kiện địa chấn tiếp tục gây ra tử vong trên toàn thế giới.

Các trận động đất lớn vẫn là thách thức quan trọng nhất đối với tất cả các hệ thống EEW, và việc triển khai toàn cầu AEA hỗ trợ nỗ lực cải thiện việc phát hiện với thu thập dữ liệu nhanh, quy mô lớn và phản hồi cho các thuật toán.

Nghiên cứu cho thấy rằng vấn đề không phải lúc nào cũng cần một giải pháp đắt tiền – đôi khi các thành phần của giải pháp đã có sẵn trong túi của bạn.

Google đã triển khai một hệ thống cảnh báo sớm động đất dựa trên đám đông từ năm 2020. Hệ thống này tận dụng cảm biến chuyển động trên hơn 2 tỷ điện thoại Android để phát hiện và gửi cảnh báo động đất đến hàng triệu người dùng. Theo thông tin từ tạp chí Nature, từ năm 2021 đến 2024, hệ thống này đã phát hiện hơn 11.000 trận động đất và gửi cảnh báo đến người dùng ở 98 quốc gia trên toàn thế giới.

Hệ thống này được thiết kế nhằm khắc phục tình trạng nhiều quốc gia chưa có hệ thống cảnh báo động đất chính thức. Bằng cách sử dụng số lượng lớn điện thoại để bù đắp cho độ nhạy không cao của từng thiết bị, hệ thống có thể phân tích dữ liệu và gửi cảnh báo đến người dùng Android gần tâm chấn. Google cho biết số người được tiếp cận cảnh báo động đất đã tăng gấp 10 lần so với năm 2019, thể hiện sự mở rộng đáng kể của hệ thống trong việc hỗ trợ người dùng nhận biết và ứng phó với động đất.

Tuy nhiên, một số nhà khoa học bày tỏ lo ngại về tính minh bạch của hệ thống. Họ yêu cầu tiếp cận sâu hơn về thuật toán và dữ liệu thô để có thể đánh giá độc lập và khách quan hiệu quả của hệ thống. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc công khai thông tin và đảm bảo độ tin cậy trong các hệ thống cảnh báo sớm.

Thực tế, hệ thống đã gặp hạn chế khi đánh giá thấp hai trận động đất lớn ở Thổ Nhĩ Kỳ vào tháng 2/2023. Tuy nhiên, sau khi cải tiến thuật toán, kết quả cho thấy hệ thống có thể đã đưa ra cảnh báo mạnh mẽ hơn. Điều này chứng tỏ rằng việc liên tục cập nhật và cải thiện hệ thống là cần thiết để nâng cao độ chính xác và hiệu quả.

Các chuyên gia nhấn mạnh rằng hệ thống của Google chỉ nên được xem là công cụ bổ trợ, không nên thay thế cho mạng lưới cảnh báo động đất chính thức. Việc kết hợp các công cụ như vậy với cơ sở hạ tầng cảnh báo động đất hiện có có thể giúp tăng cường khả năng ứng phó với động đất và giảm thiểu rủi ro cho cộng đồng.

Google và các nhà phát triển cần tiếp tục làm việc để nâng cao hiệu quả của hệ thống và đảm bảo rằng nó hoạt động một cách minh bạch và đáng tin cậy. Từ đó, người dùng trên toàn thế giới có thể tận dụng công cụ này như một phần quan trọng trong việc xây dựng cộng đồng an toàn hơn trước những rủi ro tự nhiên.