هزاران سال است که مردم در سراسر جهان از رفتارهای اضطراب‌آمیز و بی‌قراری حیوانات در آستانه بلایای طبیعی خبر می‌دهند. اما آیا می‌توان این نشانه‌ها را به عنوان هشداری نسبت به فجایع قریب‌الوقوع در نظر گرفت؟

سال ۲۰۰۴ سونامی ناشی از زلزله‌ای به بزرگی ۹.۱ در اعماق اقیانوس هند در نزدیکی شهری ساحلی در اندونزی به ویرانی بخش وسیعی از مناطق مسکونی در امتداد اقیانوس هند منجر شد و دست‌کم ۲۲۵ هزار کشته در ده‌ها کشور مختلف برجای گذاشت. یکی از دلایل تلفات بالای این فاجعه این بود که بسیاری از ساکنین این مناطق هیچ هشداری دریافت نکرده بودند.

سیستم‌های هشدار زودهنگام محلی ساخته دست بشر از جمله حس‌گرهای جزر و مد و لرزه‌سنج‌ها، در آستانه وقوع این فاجعه به وضوح اعلام خطر نکردند. بسیاری از حس‌گرها به دلیل مشکلات تعمیر و نگهداری درست کار نمی‌کردند و بخش وسیعی از مناطق ساحلی هم فاقد هرگونه سیستم هشدار سونامی بودند. از سوی دیگر ارتباطات تلفنی هم در اعلام خطر کاری از پیش نبرد چون بسیاری از پیام‌های متنی که به گوشی‌ها همراه ساکنین مناطق در معرض خطر فرستاده شد یا به آن‌ها نرسید یا ناخوانده باقی ماند.

با این حال از ساعاتی پیش از این که امواجی به بلندی ۹ متر خطوط ساحلی اقیانوس آرام را در نوردد، بعضی حیوانات ظاهرا خطر قریب‌الوقوع را حس کرده و در تلاش برای فرار بودند. به گفته شاهدین عینی، فیل‌ها به سوی زمین‌های مرتفع‌تر می‌دویدند، فلامینگو‌ها در حال ترک آشیانه‌های خود در مناطق کم ارتفاع بودند و سگ‌ها از بیرون رفتن سرباز می‌زدند. ساکنین روستای ساحلی بانگ کوی در تایلند گزارش دادند که یک گله بوفالو در کنار ساحل ناگهان گوش‌های خود را تیز کردند، به دریا خیره شدند و چند دقیقه پیش از وقوع سونامی به سوی نوک تپه‌ای در همان نزدیکی هجوم بردند.

ایرینا رافلیانا که قبلا به عنوان عضو یک گروه مشاوره با دفتر استراتژی بین‌المللی کاهش خطر بلایای طبیعی سازمان ملل همکاری داشته و حالا پژوهشگر موسسه توسعه آلمان در بن است، می‌گوید: "بازماندگان علاوه بر این گزارش دادند حیواناتی از جمله گاو‌ها، بزها، گربه‌ها و پرندگان را دیده‌اند که کمی پس از زمین‌لزره و پیش از وقوع سونامی به سمت مناطق دور از دریا هجوم می‌بردند. بسیاری از کسانی که جان سالم به در بردند یا همزمان یا کمی پس از این حیوانات از مناطق ساحلی گریخته بودند."

رافلیانا داستان‌های مشابهی در رابطه با سایر بلایای طبیعی بازگو می‌کند؛ از جمله سونامی سال ۲۰۱۰ که بر اثر زمین‌لزره زیر بستر اقیانوس هند در نزدیکی سوماترا اتفاق افتاد و به مرگ نزدیک به ۵۰۰ نفر در جزایر منتاوای منجر شد.

بنابر گزارش‌ها در آنجا هم برخی حیوانات از جمله فیل‌ها واکنش‌هایی نشان می‌دادند که گویی به نوعی از وقوع این حادثه خبر داشتند. در ماه ژانویه هم، دو روز پیش از فوران آتشفشان در تونگا، یک لاک‌پشت که پس از یک دوره تقریبا سه ساله توانبخشی تازه در اقیانوس رها شده بود ناگهان دور زد و مسیر حرکت خود را تغییر داد.

بسیاری از مناطقی که به طور مرتب از بلایای طبیعی آسیب‌ می‌بینند، فاقد سیستم‌‌های هشدار زودهنگام هستند. سازمان جهانی هواشناسی سال ۲۰۱۷ دریافت که دولت‌های حدود ۱۰۰ کشور جهان هنوز هم سیستم‌های هشدار زودهنگام برای بلایایی طبیعی که در معرض‌شان هستند، در اختیار ندارند.

اما گزارش‌ها در رابطه با رفتارهای حیوانات پیش از حوادث طبیعی، برخی پژوهشگران را به تمرکز جدی روی این نظریه واداشته که ممکن است این موجودات در بدن خود سیستم‌‌های هشدار نسبت به بلایای طبیعی قریب‌الوقوع داشته باشند. سوال جالب توجه در این میان این است که آیا می‌توان از حیوانات به عنوان سیستم‌ هشدار زودهنگام در برابر فجایع طبیعی استفاده کرد؟

قدیمی‌ترین روایات ثبت شده از رفتارهای غیرعادی حیوانات در آستانه بلایای طبیعی به ۳۷۳ پیش از میلاد مسیح بازمی‌گردد. توسیدید، مورخ یونانی از موش‌ها، سگ‌ها، مارها و راسو‌هایی نوشته که چند روز پیش از زلزله مصیبت‌بار در شهر هلیک، آنجا را ترک کردند. روایت‌های مشابه دیگری هم در تاریخ وجود دارد. گفته می‌شود چند دقیقه پیش از زلزله ناپل در ۱۸۰۵، گاوهای نر، گوسفندها، سگ‌ها و بزها و غازهای ماده همزمان به طور غیر‌عادی سر و صدا راه انداخته و درست پیش از زلزله سان‌فرانسیسکو در ۱۹۰۶ هم اسب‌ها هراسان شروع به دویدن کرده بودند.

اما حتی با فناوری پیشرفته هم تشخیص بسیاری از بلایای طبیعی قریب‌الوقوع می‌تواند بسیار دشوار باشد. به عنوان مثال در مورد زمین‌لرزه، لرزه‌نگارها تنها زمانی شروع به ثبت نوسانات زمین می‌کنند که تکانه‌ها در حال وقوع هستند. برای انجام پیش‌بینی‌های موثق به علائم پیش‌نشانگر نیاز است اما دانشمندان تاکنون موفق به کشف هیچ‌گونه نشانه‌ای که همواره پیش از زمین‌لرزه‌های بزرگ رخ بدهد نشده‌اند و تمایل روزافزون برخی از آن‌ها به تمرکز روی علائم هشدار‌دهنده غیرمعمول از جمله رفتارهای حیوانات هم از همین‌جا نشات می‌گیرد.

شارلوت فرانسسیاز، مدیر گروه پرنده‌شناسی در دفتر تنوع زیستی فرانسه و عضو پروژه کیوی کواکا (Kivi Kuaka) می‌گوید: "با وجود تمامی فناوری‌هایی که امروزه در اختیار داریم، باز هم نمی‌توانبم زمین‌لرزه‌ها و بیشتر فجایع طبیعی را به درستی پیش‌بینی‌ کنیم. " پروژه کیوی کواکا روی این موضوع تمرکز دارد که پرندگان مهاجر چگونه حین عبور از اقیانوس آرام می‌توانند از طوفان‌‌ها و سایر خطرات جان سالم به در ببرند.

یکی از مهم‌ترین تحقیقات در رابطه با چگونگی پیش‌بینی بلایای طبیعی توسط حیوانات را ۵ سال پیش تیمی به سرپرستی مارتین ویکلسکی از موسسه رفتارشناسی حیوانات ماکس پلانک در آلمان انجام داد. طی این مطالعه که از اکتبر ۲۰۱۶ تا آوریل ۲۰۱۷ طول کشید، الگوهای حرکتی حیوانات مختلف (گاوها، گوسفندان و سگ‌ها) در مزرعه‌ای واقع در منطقه‌ زلزله‌خیز مارکه در مرکز ایتالیا با استفاده از فرایندی به نام بایولاگینگ ( biologging) ثبت شد. محققان قلاده‌هایی مجهز به تراشه به این حیوانات وصل کرده بودند که هر چند دقیقه یک بار اطلاعات حرکتی آن‌ها را به یک کامپیوتر مرکزی ارسال می‌کردند.

در این فاصله زمانی آمارهای رسمی بیش از ۱۸ هزار مورد زمین لرزه در این منطقه ثبت کردند؛ از لرزه‌های کوچک به بزرگی تنها ۰/۴ گرفته تا ده‌ها زمین‌لرزه که بزرگی‌شان به ۴ و بالاتر از آن می‌رسید. زلزله ویران‌گر منطقه نورچا به بزرگی ۶/۶ هم در همین دوره اتفاق افتاد.

پژوهشگران به شواهدی دست یافتند که نشان می‌داد رفتار حیوانات مزرعه از ۲۰ ساعت پیش از وقوع زمین‌لرزه شروع به تغییر می‌کند. هر بار فعالیت این حیوانات به مدت ۴۵ دقیقه مداوم و به طور دسته‌جمعی ۵۰ درصد بیشتر می‌شد، محققان زلزله‌ای به بزرگی ۴ یا بیشتر پیش‌بینی می‌کردند و از مجموع ۸ پیش‌بینی آن‌ها برای زلزله‌های بزرگ ۷ مورد درست از آب درآمد.

ویکلسکی سال ۲۰۲۰ همزمان با انتشار این تحقیق گفت:‌ "هر‌چه حیوانات به مرکز تکانه‌های قریب‌الوقوع نزدیک‌تر بودند، به همان نسبت رفتارهایشان هم زودتر شروع به تغییر می‌کرد. این دقیقا همان چیزی است که با افزایش تغییرات فیزیکی در مرکز زلزله قریب‌الوقوع و ضعیف‌تر شدن آن‌ها در مناطق دورتر از کانون زمین‌لرزه، انتظار داری اتفاق بیفتد."

ریچل گرنت، متخصص بوم‌شناسی رفتاری و استاد حال حاضر دانشگاه ساوت بنک لندن، به نتایج مشابهی در آمریکای جنوبی رسید. او که در مورد الگوی حرکتی حیوانات تحقیق می‌کرد، دوربین‌های حساس به حرکت را داخل پارک ملی یاناچاگا در کوه‌های آند پرو قرار داد. سال ۲۰۱۱ و در فاصله زمانی که او دوربین‌ها را در آن مکان نصب کرده بود، زلزله‌ای به بزرگی ۷ رخ داد.

گرنت در مقاله‌ای تحقیقاتی که سال ۲۰۱۵ منتشر شد، نوشت: "تعداد حیواناتی که این دوربین‌ها حرکات‌شان را در ۲۳ روز قبل از زلزله ضبط کردند، کاهش یافته بود. این کاهش در هشت روز مانده به زمین‌ لرزه، شتاب گرفت. در روزهای دهم، ششم، پنجم، سوم و دوم قبل از زلزله و در روز وقوع زمین لرزه، دوربین حرکت هیچ حیوانی را ضبط نکرد. این بسیار غیرطبیعی است."

گرنت همچنین شواهدی پیدا کرد که می‌توانستند تغییر الگوی رفتاری حیوانات محلی را توضیح ‌دهند: دو هفته مانده به زمان زلزله، هر دو تا چهار دقیقه مجموعه‌ای از اختلالات شدید در الکتریسیته جوی منطقه تحت مطالعه مشاهده شد. هشت روز پیش از وقوع زمین لرزه در کونتاناما هم نوسانی به شدت بزرگ به ثبت رسید و همزمان با آن دومین مرحله ناپدید شدن حیوانات آغاز شد.

دانشمندان حالا مشغول مطالعه این فرضیه هستند که آیا بی‌نظمی‌های الکترومغناطیسی در جو پیش از زمین لرزه می‌تواند همان علامت هشداری باشد که حیوانات قبل از زلزله‌های قریب‌الوقع حس می‌کنند؟

پیش از وقوع هر زمین‌لرزه، دوره‌ای وجود دارد که در آن فشارهای شدید در زیر زمین به شکل‌گیری بارهای الکتریکی مثبت موسوم به "حفره‌ " می‌انجامد. این بارهای الکتریکی که تحرک بالایی دارند، می‌توانند به سرعت از پوسته زمین به سطح آن منتقل شوند و مولکول‌های هوایی که بالای آن‌ها قرار دارند را یونیزه کنند. این یونیزاسیون در زلزله‌های سراسر جهان مشاهده شده‌است. این حفره‌ها حین حرکت خود ، موج‌های الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار پایین هم ایجاد می‌کنند و این یک نشانه دیگر است که ممکن است برخی از حیوانات بتوانند آن را حس کنند.

متیو بلکت، استادیار رشته جغرافیای فیزیکی و مخاطرات طبیعی در دانشگاه کاونتری می‌گوید: "نشانه‌های پیش از زلزله از نظر علمی به خوبی ثبت نشده‌اند." اما برخی از دانشمندان این نظریه را مطرح کرده‌اند که مکانیزم فرار از زلزله حین تکامل در حیوانات بوجود آمده است. او می‌گوید: "شاید آن‌ها قبل از وقوع زلزله موج‌های پرفشار را تشخیص می‌دهند، شاید هم آن‌ها تغییرات میدان الکتریکی را تشخیص می‌دهند. در بدن حیوانات همچنین مقدار زیادی آهن وجود دارد که نسبت به میدان الکتریکی و مغناطیسی حساس است."

بارهای مثبت یا حفره همچنین می‌توانند موجب تولید برخی مواد شیمیایی سمی پیش از وقوع زلزله شوند. برای مثال، تماس آن‌ها با آب می‌تواند به شکل‌گیری فرآیند‌های اکسیداسیون و تولید عامل رنگبر موسوم به "هیدروژن پراکسید" منجر شود. واکنش‌های شیمیایی بین حامل‌های بار و مواد آلی در خاک هم می‌تواند مواد نامطلوب دیگری از جمله اوزون تولید کند.

در همین میان، سال ۲۰۱۱ چند روز پیش از وقوع زلزله‌ای با بزرگی ۷/۷ در گجرات هند، جهشی شدید در میزان مونواکسید کربن در منطقه‌ای به وسعت ۱۰۰ کیلومتر مربع که - بعدتر مشخص شد در کانون زمین لرزه قرار داشته- توسط ماهواره‌ها به ثبت رسید. دانشمندان این فرضیه را مطرح کرده‌اند که شکل‌گیری تنش در سنگ‌های زیر زمین همزمان با افزایش فشار زلزله می‌تواند به خروج گاز مونواکسید کربن از سطح زمین منجر شود.

البته بدن برخی حیوانات به دستگاه‌های حسی بسیار پیشرفته‌ای مجهز است که می‌توانند نشانه‌های طبیعی که حیات‌‌شان ممکن است به آن‌ها بستگی داشته باشد را تشخیص دهند. بنابراین این امکان کاملا وجود دارد که برخی حیوانات قادر به درک علائم پیش از وقوع زلزله باشند. مثلا این که بوی مواد شیمیایی نامطبوع را تشخیص دهند، امواج با فرکانس پایین را بشوند و با پرها یا موی بدن خود هوای یونیزه شده را حس کنند.

اما با توجه به دشواری پیش‌بینی زلزله، این یافته‌ها باز هم این سوال را مطرح می‌کنند که آیا انسان‌ها واقعا می‌توانند از طریق مشاهده حیوانات وقوع زمین‌لرزه را پیش‌بینی کنند و در مورد آن‌ها به دیگران هشدار دهند؟

ویکلسکی و همکارانش با استناد به داده‌های تحقیقات خود روی حیوانات مزرعه در ایتالیا سال ۲۰۲۰ مقاله‌ای منتشر کردند و در آن نمونه اولیه از یک سیستم هشدار زودهنگام زلزله را ارائه دادند. او تخمین زد که حیواناتی که درست بالای نقطه منشا زلزله قریب‌الوقوع قرار دارند و به نوعی قادر به پیش‌بینی آن هستند ۱۸ ساعت پیش از وقوع تکانه‌ها فعالیت‌هایی از خود نشان خواهند داد. به همین نسبت حیواناتی که ۱۰ کیلومتر با کانون زلزله فاصله دارند، ۸ ساعت بعد و حیوانات واقع در ۲۰ کیلومتری کانون زلزله هم ۸ ساعت بعد‌تر رفتارهای هشدار‌دهنده از خود بروز خواهند داد. ویکلسکی می‌گوید: "اگر این برآورد درست باشد، نشان می‌دهد که طی دو ساعت آینده زلزله‌ای اتفاق خواهد افتاد."

در این میان چین سال‌هاست که در اداره ملی زلزله خود واقع در شهر نانینگ یک سیستم هشدار زلزله به راه انداخته و رفتار حیوانات نزدیک‌تر به زمین به ویژه مارها را در یک منطقه وسیع زلزله‌خیز زیر نظر گرفته است. مارها مجهز به مجموعه‌ای از مکانیزم‌های قدرتمند حسی هستند که می‌توانند تغییرات کوچک در جنبه‌های مختلف محیط زندگی‌شان را تشخیص دهند. این تغییرات ناگهانی در رفتار مارها و سایر حیوانات در تصمیم مقامات چین برای تخلیه شهر هایچنگ پیش از زلزله شدید سال ۱۹۷۵ تاثیری عمده داشت و این اقدام به نجات جان عده بیشماری از مردم منجر شد.

جیانگ ویسونگ، مدیر اداره زلزله نانینگ سال ۲۰۰۶ به روزنامه چاینا دیلی گفت: "از میان تمامی موجودات روی زمین، مارها احتمالا بیش از بقیه به زلزله حساس هستند. وقتی قرار است زمین‌لرزه‌ای اتفاق بیفتد، مارها حتی در سرمای زمستان هم از لانه‌های خود خارج خواهند شد."

اما زمین‌لرزه‌ها تنها خطرات زیست‌محیطی نیستند که حیوانات ظاهرا قادر به پیش‌بینی‌شان هستند. به عنوان مثال پرندگان به دلیل توانایی‌شان در تشخیص مخاطرات طبیعی قریب‌الوقوع، به شکل روزافزونی در مرکز توجه محققان قرار گرفته‌اند.

سال ۲۰۱۴، دانشمندان حین ردیابی چکاوک‌های بال طلایی یکی از نمونه‌‌ای شگفت‌انگیز از پدیده‌ای موسوم به مهاجرت تخلیه را ثبت کردند. این پرنده‌‌ها که تازه پس از طی مسافتی ۵ هزار کیلومتری از آمریکایی جنوبی به آشیانه خود در کوهای کامبرلند واقع در شرق ایالت تنسی رسیده و به مهاجرت فصلی خود پایان داده بودند،‌ ناگهان به سوی نقطه‌ای در فاصله ۷۰۰ کیلومتر این منطقه پرواز کردند. کمی پس از رفتن آن‌ها بیش از ۸۰ گردباد پی‌در‌پی در این منطقه اتفاق افتاد که جان ۳۵ نفر را گرفت و بیش از ۱ میلیارد دلار ویرانی به بار آورد.

کاملا مشخص بود که پرندگان به نوعی گردبادهایی که از فاصله بیش از ۴۰۰ کیلومتری به سوی این منطقه می‌آمدند را حس کرده بودند. برای بررسی دلیل این اتفاق، محققان تمرکز اولیه خود را روی امواج مادون صوت قرار داده‌اند. این امواج اصوات با فرکانس پایین هستند که در محیط زیست طبیعی وجود دارند اما انسان‌ها قادر به شنیدن آن‌ها نیستند.

هنری استربی، زیست‌شناس حیات وحش در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی در آن زمان گفت: "فیزیکدانان و متخصصان هواشناسی دهه هاست می‌دانند گردبادها امواج مادون صوت‌ بسیار قوی ایجاد می‌کنند که می‌توانند کیلومترها مسافت را طی کنند. " او همچنین گفت امواج مادون‌صوت ناشی از گردبادهای شدید با فرکانسی حرکت می‌کنند که پرندگان به خوبی قادر به شنیدن آنها هستند.

محققان تصور می‌کنند توانایی تشخیص تنوع در امواج مادون‌صوت همان مکانیزمی است که پرندگان مهاجر برای فرار از طوفان‌ها حین عبور از اقیانوس‌ از آن استفاده می‌کند؛ ایده‌ای که پروژه کیوی کواکا در حال حاضر آن را در اقیانوس آرام بررسی می‌کند.

این مطالعه از یک برنامه رادیویی که جروم شاردون، افسر نیروی دریایی فرانسه به آن گوش داده، الهام گرفته شده است؛ برنامه‌ای در مورد پرنده‌ای موسوم به گیلانشاه حنایی که هر سال ۱۴ هزار کیلومتر مسافت میان نیوزیلند و آلاسکا را طی می‌کند. شاردون که سال‌‌ها به عنوان هماهنگ‌کننده عملیات‌های نجات در جنوب شرقی آسیا و پلی‌نزی فرانسه کار کرده بود، می‌دانست این سفر به دلیل طوفان‌های شدید پیاپی در اقیانوس آرام تا چه اندازه می‌تواند مخاطره‌آمیز باشد. سوالی که ذهن او را مشغول کرد این بود که چطور این پرنده هر سال حین سفر بر فراز اقیانوس از این طوفان‌ها جان سالم به در می‌برد؟

این پروژه ژانویه ۲۰۲۱ توسط گروهی از محققان موزه ملی تاریخ طبیعی فرانسه راه‌اندازی شد. آن‌ها به ۵۶ پرنده از ۵ گونه مختلف ردیاب‌های جی‌پی‌اس متصل کرده‌اند تا مسیر حرکت‌شان بر روی اقیانوس را دنبال کنند. ایستگاه فضایی بین‌المللی هم از طریق سیگنال‌های دریافتی از سوی پرندگان در‌ حال پرواز بر حرکت آن‌ها نظارت دارد و نحوه واکنش‌شان نسبت به مخاطرات طبیعی مسیر را بررسی می‌کند. ردیاب‌های متصل به این پرندگان همچنین با جمع‌آوری اطلاعات هواشناسی به بهبود مدل‌سازی اقلیمی و پیش‌بینی آب و هوا در سراسر اقیانوس آرام کمک می‌کند.

پروژه کیوی کواکا همچنین این فرضیه را بررسی می‌کند که آیا می‌توان از رفتار پرندگان به عنوان سیستم هشدار زودهنگام در برابر بلایای طبیعی نادرتر از جمله سونامی استفاده کرد. گفته می‌شود سونامی‌ها امواج مادون صوت منحصر به فردی تولید می‌کنند که سرعت حرکت‌شان از خود امواج سونامی بیشتر است. محققان این پروژه در حال حاضر مشغول بررسی اطلاعات ردیاب‌های جی‌پی‌اس متصل شده به گیلانشاه‌های حنایی هستند تا ببینند آیا این پرندگان نسبت به امواج مادون صوتی که بالون‌های هواشناسی فرانسه چند ساعت پس از فوران اخیر آتشفشان در تونگا ثبت کردند، واکنش نشان داده‌اند یا نه.

اما همه متخصصان هم سیستم‌های هشدار زودهنگام حیوانات را گزینه‌ای مناسب برای پیش‌بینی بلایایی طبیعی نمی‌دانند. به اعتقاد آن‌ها حتی اگر رفتار و حرکات حیوانات در پیش‌بینی بلایایی طبیعی موثر باشند، باز هم بعید است بتوان در این زمینه تنها به آن‌ تکیه کرد و باید ترکیبی از سیگنال‌های هشدار زودهنگام را در نظر گرفت.

از همه این‌ها که بگذریم، درست است که هنوز نمی‌توانیم با حیوانات حرف بزنیم اما شاید زمان آن رسیده که دست کم به هشدارهای‌شان توجه بیشتری داشته باشیم.

هزاران سال است که مردم در سراسر جهان از رفتارهای اضطراب‌آمیز و بی‌قراری حیوانات در آستانه بلایای طبیعی خبر می‌دهند. اما آیا می‌توان این نشانه‌ها را به عنوان هشداری نسبت به فجایع قریب‌الوقوع در نظر گرفت؟

سال ۲۰۰۴ سونامی ناشی از زلزله‌ای به بزرگی ۹.۱ در اعماق اقیانوس هند در نزدیکی شهری ساحلی در اندونزی به ویرانی بخش وسیعی از مناطق مسکونی در امتداد اقیانوس هند منجر شد و دست‌کم ۲۲۵ هزار کشته در ده‌ها کشور مختلف برجای گذاشت. یکی از دلایل تلفات بالای این فاجعه این بود که بسیاری از ساکنین این مناطق هیچ هشداری دریافت نکرده بودند.

سیستم‌های هشدار زودهنگام محلی ساخته دست بشر از جمله حس‌گرهای جزر و مد و لرزه‌سنج‌ها، در آستانه وقوع این فاجعه به وضوح اعلام خطر نکردند. بسیاری از حس‌گرها به دلیل مشکلات تعمیر و نگهداری درست کار نمی‌کردند و بخش وسیعی از مناطق ساحلی هم فاقد هرگونه سیستم هشدار سونامی بودند. از سوی دیگر ارتباطات تلفنی هم در اعلام خطر کاری از پیش نبرد چون بسیاری از پیام‌های متنی که به گوشی‌ها همراه ساکنین مناطق در معرض خطر فرستاده شد یا به آن‌ها نرسید یا ناخوانده باقی ماند.

با این حال از ساعاتی پیش از این که امواجی به بلندی ۹ متر خطوط ساحلی اقیانوس آرام را در نوردد، بعضی حیوانات ظاهرا خطر قریب‌الوقوع را حس کرده و در تلاش برای فرار بودند. به گفته شاهدین عینی، فیل‌ها به سوی زمین‌های مرتفع‌تر می‌دویدند، فلامینگو‌ها در حال ترک آشیانه‌های خود در مناطق کم ارتفاع بودند و سگ‌ها از بیرون رفتن سرباز می‌زدند. ساکنین روستای ساحلی بانگ کوی در تایلند گزارش دادند که یک گله بوفالو در کنار ساحل ناگهان گوش‌های خود را تیز کردند، به دریا خیره شدند و چند دقیقه پیش از وقوع سونامی به سوی نوک تپه‌ای در همان نزدیکی هجوم بردند.

ایرینا رافلیانا که قبلا به عنوان عضو یک گروه مشاوره با دفتر استراتژی بین‌المللی کاهش خطر بلایای طبیعی سازمان ملل همکاری داشته و حالا پژوهشگر موسسه توسعه آلمان در بن است، می‌گوید: "بازماندگان علاوه بر این گزارش دادند حیواناتی از جمله گاو‌ها، بزها، گربه‌ها و پرندگان را دیده‌اند که کمی پس از زمین‌لزره و پیش از وقوع سونامی به سمت مناطق دور از دریا هجوم می‌بردند. بسیاری از کسانی که جان سالم به در بردند یا همزمان یا کمی پس از این حیوانات از مناطق ساحلی گریخته بودند."

رافلیانا داستان‌های مشابهی در رابطه با سایر بلایای طبیعی بازگو می‌کند؛ از جمله سونامی سال ۲۰۱۰ که بر اثر زمین‌لزره زیر بستر اقیانوس هند در نزدیکی سوماترا اتفاق افتاد و به مرگ نزدیک به ۵۰۰ نفر در جزایر منتاوای منجر شد.

بنابر گزارش‌ها در آنجا هم برخی حیوانات از جمله فیل‌ها واکنش‌هایی نشان می‌دادند که گویی به نوعی از وقوع این حادثه خبر داشتند. در ماه ژانویه هم، دو روز پیش از فوران آتشفشان در تونگا، یک لاک‌پشت که پس از یک دوره تقریبا سه ساله توانبخشی تازه در اقیانوس رها شده بود ناگهان دور زد و مسیر حرکت خود را تغییر داد.

بسیاری از مناطقی که به طور مرتب از بلایای طبیعی آسیب‌ می‌بینند، فاقد سیستم‌‌های هشدار زودهنگام هستند. سازمان جهانی هواشناسی سال ۲۰۱۷ دریافت که دولت‌های حدود ۱۰۰ کشور جهان هنوز هم سیستم‌های هشدار زودهنگام برای بلایایی طبیعی که در معرض‌شان هستند، در اختیار ندارند.

اما گزارش‌ها در رابطه با رفتارهای حیوانات پیش از حوادث طبیعی، برخی پژوهشگران را به تمرکز جدی روی این نظریه واداشته که ممکن است این موجودات در بدن خود سیستم‌‌های هشدار نسبت به بلایای طبیعی قریب‌الوقوع داشته باشند. سوال جالب توجه در این میان این است که آیا می‌توان از حیوانات به عنوان سیستم‌ هشدار زودهنگام در برابر فجایع طبیعی استفاده کرد؟

قدیمی‌ترین روایات ثبت شده از رفتارهای غیرعادی حیوانات در آستانه بلایای طبیعی به ۳۷۳ پیش از میلاد مسیح بازمی‌گردد. توسیدید، مورخ یونانی از موش‌ها، سگ‌ها، مارها و راسو‌هایی نوشته که چند روز پیش از زلزله مصیبت‌بار در شهر هلیک، آنجا را ترک کردند. روایت‌های مشابه دیگری هم در تاریخ وجود دارد. گفته می‌شود چند دقیقه پیش از زلزله ناپل در ۱۸۰۵، گاوهای نر، گوسفندها، سگ‌ها و بزها و غازهای ماده همزمان به طور غیر‌عادی سر و صدا راه انداخته و درست پیش از زلزله سان‌فرانسیسکو در ۱۹۰۶ هم اسب‌ها هراسان شروع به دویدن کرده بودند.

اما حتی با فناوری پیشرفته هم تشخیص بسیاری از بلایای طبیعی قریب‌الوقوع می‌تواند بسیار دشوار باشد. به عنوان مثال در مورد زمین‌لرزه، لرزه‌نگارها تنها زمانی شروع به ثبت نوسانات زمین می‌کنند که تکانه‌ها در حال وقوع هستند. برای انجام پیش‌بینی‌های موثق به علائم پیش‌نشانگر نیاز است اما دانشمندان تاکنون موفق به کشف هیچ‌گونه نشانه‌ای که همواره پیش از زمین‌لرزه‌های بزرگ رخ بدهد نشده‌اند و تمایل روزافزون برخی از آن‌ها به تمرکز روی علائم هشدار‌دهنده غیرمعمول از جمله رفتارهای حیوانات هم از همین‌جا نشات می‌گیرد.

شارلوت فرانسسیاز، مدیر گروه پرنده‌شناسی در دفتر تنوع زیستی فرانسه و عضو پروژه کیوی کواکا (Kivi Kuaka) می‌گوید: "با وجود تمامی فناوری‌هایی که امروزه در اختیار داریم، باز هم نمی‌توانبم زمین‌لرزه‌ها و بیشتر فجایع طبیعی را به درستی پیش‌بینی‌ کنیم. " پروژه کیوی کواکا روی این موضوع تمرکز دارد که پرندگان مهاجر چگونه حین عبور از اقیانوس آرام می‌توانند از طوفان‌‌ها و سایر خطرات جان سالم به در ببرند.

یکی از مهم‌ترین تحقیقات در رابطه با چگونگی پیش‌بینی بلایای طبیعی توسط حیوانات را ۵ سال پیش تیمی به سرپرستی مارتین ویکلسکی از موسسه رفتارشناسی حیوانات ماکس پلانک در آلمان انجام داد. طی این مطالعه که از اکتبر ۲۰۱۶ تا آوریل ۲۰۱۷ طول کشید، الگوهای حرکتی حیوانات مختلف (گاوها، گوسفندان و سگ‌ها) در مزرعه‌ای واقع در منطقه‌ زلزله‌خیز مارکه در مرکز ایتالیا با استفاده از فرایندی به نام بایولاگینگ ( biologging) ثبت شد. محققان قلاده‌هایی مجهز به تراشه به این حیوانات وصل کرده بودند که هر چند دقیقه یک بار اطلاعات حرکتی آن‌ها را به یک کامپیوتر مرکزی ارسال می‌کردند.

در این فاصله زمانی آمارهای رسمی بیش از ۱۸ هزار مورد زمین لرزه در این منطقه ثبت کردند؛ از لرزه‌های کوچک به بزرگی تنها ۰/۴ گرفته تا ده‌ها زمین‌لرزه که بزرگی‌شان به ۴ و بالاتر از آن می‌رسید. زلزله ویران‌گر منطقه نورچا به بزرگی ۶/۶ هم در همین دوره اتفاق افتاد.

پژوهشگران به شواهدی دست یافتند که نشان می‌داد رفتار حیوانات مزرعه از ۲۰ ساعت پیش از وقوع زمین‌لرزه شروع به تغییر می‌کند. هر بار فعالیت این حیوانات به مدت ۴۵ دقیقه مداوم و به طور دسته‌جمعی ۵۰ درصد بیشتر می‌شد، محققان زلزله‌ای به بزرگی ۴ یا بیشتر پیش‌بینی می‌کردند و از مجموع ۸ پیش‌بینی آن‌ها برای زلزله‌های بزرگ ۷ مورد درست از آب درآمد.

ویکلسکی سال ۲۰۲۰ همزمان با انتشار این تحقیق گفت:‌ "هر‌چه حیوانات به مرکز تکانه‌های قریب‌الوقوع نزدیک‌تر بودند، به همان نسبت رفتارهایشان هم زودتر شروع به تغییر می‌کرد. این دقیقا همان چیزی است که با افزایش تغییرات فیزیکی در مرکز زلزله قریب‌الوقوع و ضعیف‌تر شدن آن‌ها در مناطق دورتر از کانون زمین‌لرزه، انتظار داری اتفاق بیفتد."

ریچل گرنت، متخصص بوم‌شناسی رفتاری و استاد حال حاضر دانشگاه ساوت بنک لندن، به نتایج مشابهی در آمریکای جنوبی رسید. او که در مورد الگوی حرکتی حیوانات تحقیق می‌کرد، دوربین‌های حساس به حرکت را داخل پارک ملی یاناچاگا در کوه‌های آند پرو قرار داد. سال ۲۰۱۱ و در فاصله زمانی که او دوربین‌ها را در آن مکان نصب کرده بود، زلزله‌ای به بزرگی ۷ رخ داد.

گرنت در مقاله‌ای تحقیقاتی که سال ۲۰۱۵ منتشر شد، نوشت: "تعداد حیواناتی که این دوربین‌ها حرکات‌شان را در ۲۳ روز قبل از زلزله ضبط کردند، کاهش یافته بود. این کاهش در هشت روز مانده به زمین‌ لرزه، شتاب گرفت. در روزهای دهم، ششم، پنجم، سوم و دوم قبل از زلزله و در روز وقوع زمین لرزه، دوربین حرکت هیچ حیوانی را ضبط نکرد. این بسیار غیرطبیعی است."

گرنت همچنین شواهدی پیدا کرد که می‌توانستند تغییر الگوی رفتاری حیوانات محلی را توضیح ‌دهند: دو هفته مانده به زمان زلزله، هر دو تا چهار دقیقه مجموعه‌ای از اختلالات شدید در الکتریسیته جوی منطقه تحت مطالعه مشاهده شد. هشت روز پیش از وقوع زمین لرزه در کونتاناما هم نوسانی به شدت بزرگ به ثبت رسید و همزمان با آن دومین مرحله ناپدید شدن حیوانات آغاز شد.

دانشمندان حالا مشغول مطالعه این فرضیه هستند که آیا بی‌نظمی‌های الکترومغناطیسی در جو پیش از زمین لرزه می‌تواند همان علامت هشداری باشد که حیوانات قبل از زلزله‌های قریب‌الوقع حس می‌کنند؟

پیش از وقوع هر زمین‌لرزه، دوره‌ای وجود دارد که در آن فشارهای شدید در زیر زمین به شکل‌گیری بارهای الکتریکی مثبت موسوم به "حفره‌ " می‌انجامد. این بارهای الکتریکی که تحرک بالایی دارند، می‌توانند به سرعت از پوسته زمین به سطح آن منتقل شوند و مولکول‌های هوایی که بالای آن‌ها قرار دارند را یونیزه کنند. این یونیزاسیون در زلزله‌های سراسر جهان مشاهده شده‌است. این حفره‌ها حین حرکت خود ، موج‌های الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار پایین هم ایجاد می‌کنند و این یک نشانه دیگر است که ممکن است برخی از حیوانات بتوانند آن را حس کنند.

متیو بلکت، استادیار رشته جغرافیای فیزیکی و مخاطرات طبیعی در دانشگاه کاونتری می‌گوید: "نشانه‌های پیش از زلزله از نظر علمی به خوبی ثبت نشده‌اند." اما برخی از دانشمندان این نظریه را مطرح کرده‌اند که مکانیزم فرار از زلزله حین تکامل در حیوانات بوجود آمده است. او می‌گوید: "شاید آن‌ها قبل از وقوع زلزله موج‌های پرفشار را تشخیص می‌دهند، شاید هم آن‌ها تغییرات میدان الکتریکی را تشخیص می‌دهند. در بدن حیوانات همچنین مقدار زیادی آهن وجود دارد که نسبت به میدان الکتریکی و مغناطیسی حساس است."

بارهای مثبت یا حفره همچنین می‌توانند موجب تولید برخی مواد شیمیایی سمی پیش از وقوع زلزله شوند. برای مثال، تماس آن‌ها با آب می‌تواند به شکل‌گیری فرآیند‌های اکسیداسیون و تولید عامل رنگبر موسوم به "هیدروژن پراکسید" منجر شود. واکنش‌های شیمیایی بین حامل‌های بار و مواد آلی در خاک هم می‌تواند مواد نامطلوب دیگری از جمله اوزون تولید کند.

در همین میان، سال ۲۰۱۱ چند روز پیش از وقوع زلزله‌ای با بزرگی ۷/۷ در گجرات هند، جهشی شدید در میزان مونواکسید کربن در منطقه‌ای به وسعت ۱۰۰ کیلومتر مربع که - بعدتر مشخص شد در کانون زمین لرزه قرار داشته- توسط ماهواره‌ها به ثبت رسید. دانشمندان این فرضیه را مطرح کرده‌اند که شکل‌گیری تنش در سنگ‌های زیر زمین همزمان با افزایش فشار زلزله می‌تواند به خروج گاز مونواکسید کربن از سطح زمین منجر شود.

البته بدن برخی حیوانات به دستگاه‌های حسی بسیار پیشرفته‌ای مجهز است که می‌توانند نشانه‌های طبیعی که حیات‌‌شان ممکن است به آن‌ها بستگی داشته باشد را تشخیص دهند. بنابراین این امکان کاملا وجود دارد که برخی حیوانات قادر به درک علائم پیش از وقوع زلزله باشند. مثلا این که بوی مواد شیمیایی نامطبوع را تشخیص دهند، امواج با فرکانس پایین را بشوند و با پرها یا موی بدن خود هوای یونیزه شده را حس کنند.

اما با توجه به دشواری پیش‌بینی زلزله، این یافته‌ها باز هم این سوال را مطرح می‌کنند که آیا انسان‌ها واقعا می‌توانند از طریق مشاهده حیوانات وقوع زمین‌لرزه را پیش‌بینی کنند و در مورد آن‌ها به دیگران هشدار دهند؟

ویکلسکی و همکارانش با استناد به داده‌های تحقیقات خود روی حیوانات مزرعه در ایتالیا سال ۲۰۲۰ مقاله‌ای منتشر کردند و در آن نمونه اولیه از یک سیستم هشدار زودهنگام زلزله را ارائه دادند. او تخمین زد که حیواناتی که درست بالای نقطه منشا زلزله قریب‌الوقوع قرار دارند و به نوعی قادر به پیش‌بینی آن هستند ۱۸ ساعت پیش از وقوع تکانه‌ها فعالیت‌هایی از خود نشان خواهند داد. به همین نسبت حیواناتی که ۱۰ کیلومتر با کانون زلزله فاصله دارند، ۸ ساعت بعد و حیوانات واقع در ۲۰ کیلومتری کانون زلزله هم ۸ ساعت بعد‌تر رفتارهای هشدار‌دهنده از خود بروز خواهند داد. ویکلسکی می‌گوید: "اگر این برآورد درست باشد، نشان می‌دهد که طی دو ساعت آینده زلزله‌ای اتفاق خواهد افتاد."

در این میان چین سال‌هاست که در اداره ملی زلزله خود واقع در شهر نانینگ یک سیستم هشدار زلزله به راه انداخته و رفتار حیوانات نزدیک‌تر به زمین به ویژه مارها را در یک منطقه وسیع زلزله‌خیز زیر نظر گرفته است. مارها مجهز به مجموعه‌ای از مکانیزم‌های قدرتمند حسی هستند که می‌توانند تغییرات کوچک در جنبه‌های مختلف محیط زندگی‌شان را تشخیص دهند. این تغییرات ناگهانی در رفتار مارها و سایر حیوانات در تصمیم مقامات چین برای تخلیه شهر هایچنگ پیش از زلزله شدید سال ۱۹۷۵ تاثیری عمده داشت و این اقدام به نجات جان عده بیشماری از مردم منجر شد.

جیانگ ویسونگ، مدیر اداره زلزله نانینگ سال ۲۰۰۶ به روزنامه چاینا دیلی گفت: "از میان تمامی موجودات روی زمین، مارها احتمالا بیش از بقیه به زلزله حساس هستند. وقتی قرار است زمین‌لرزه‌ای اتفاق بیفتد، مارها حتی در سرمای زمستان هم از لانه‌های خود خارج خواهند شد."

اما زمین‌لرزه‌ها تنها خطرات زیست‌محیطی نیستند که حیوانات ظاهرا قادر به پیش‌بینی‌شان هستند. به عنوان مثال پرندگان به دلیل توانایی‌شان در تشخیص مخاطرات طبیعی قریب‌الوقوع، به شکل روزافزونی در مرکز توجه محققان قرار گرفته‌اند.

سال ۲۰۱۴، دانشمندان حین ردیابی چکاوک‌های بال طلایی یکی از نمونه‌‌ای شگفت‌انگیز از پدیده‌ای موسوم به مهاجرت تخلیه را ثبت کردند. این پرنده‌‌ها که تازه پس از طی مسافتی ۵ هزار کیلومتری از آمریکایی جنوبی به آشیانه خود در کوهای کامبرلند واقع در شرق ایالت تنسی رسیده و به مهاجرت فصلی خود پایان داده بودند،‌ ناگهان به سوی نقطه‌ای در فاصله ۷۰۰ کیلومتر این منطقه پرواز کردند. کمی پس از رفتن آن‌ها بیش از ۸۰ گردباد پی‌در‌پی در این منطقه اتفاق افتاد که جان ۳۵ نفر را گرفت و بیش از ۱ میلیارد دلار ویرانی به بار آورد.

کاملا مشخص بود که پرندگان به نوعی گردبادهایی که از فاصله بیش از ۴۰۰ کیلومتری به سوی این منطقه می‌آمدند را حس کرده بودند. برای بررسی دلیل این اتفاق، محققان تمرکز اولیه خود را روی امواج مادون صوت قرار داده‌اند. این امواج اصوات با فرکانس پایین هستند که در محیط زیست طبیعی وجود دارند اما انسان‌ها قادر به شنیدن آن‌ها نیستند.

هنری استربی، زیست‌شناس حیات وحش در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی در آن زمان گفت: "فیزیکدانان و متخصصان هواشناسی دهه هاست می‌دانند گردبادها امواج مادون صوت‌ بسیار قوی ایجاد می‌کنند که می‌توانند کیلومترها مسافت را طی کنند. " او همچنین گفت امواج مادون‌صوت ناشی از گردبادهای شدید با فرکانسی حرکت می‌کنند که پرندگان به خوبی قادر به شنیدن آنها هستند.

محققان تصور می‌کنند توانایی تشخیص تنوع در امواج مادون‌صوت همان مکانیزمی است که پرندگان مهاجر برای فرار از طوفان‌ها حین عبور از اقیانوس‌ از آن استفاده می‌کند؛ ایده‌ای که پروژه کیوی کواکا در حال حاضر آن را در اقیانوس آرام بررسی می‌کند.

این مطالعه از یک برنامه رادیویی که جروم شاردون، افسر نیروی دریایی فرانسه به آن گوش داده، الهام گرفته شده است؛ برنامه‌ای در مورد پرنده‌ای موسوم به گیلانشاه حنایی که هر سال ۱۴ هزار کیلومتر مسافت میان نیوزیلند و آلاسکا را طی می‌کند. شاردون که سال‌‌ها به عنوان هماهنگ‌کننده عملیات‌های نجات در جنوب شرقی آسیا و پلی‌نزی فرانسه کار کرده بود، می‌دانست این سفر به دلیل طوفان‌های شدید پیاپی در اقیانوس آرام تا چه اندازه می‌تواند مخاطره‌آمیز باشد. سوالی که ذهن او را مشغول کرد این بود که چطور این پرنده هر سال حین سفر بر فراز اقیانوس از این طوفان‌ها جان سالم به در می‌برد؟

این پروژه ژانویه ۲۰۲۱ توسط گروهی از محققان موزه ملی تاریخ طبیعی فرانسه راه‌اندازی شد. آن‌ها به ۵۶ پرنده از ۵ گونه مختلف ردیاب‌های جی‌پی‌اس متصل کرده‌اند تا مسیر حرکت‌شان بر روی اقیانوس را دنبال کنند. ایستگاه فضایی بین‌المللی هم از طریق سیگنال‌های دریافتی از سوی پرندگان در‌ حال پرواز بر حرکت آن‌ها نظارت دارد و نحوه واکنش‌شان نسبت به مخاطرات طبیعی مسیر را بررسی می‌کند. ردیاب‌های متصل به این پرندگان همچنین با جمع‌آوری اطلاعات هواشناسی به بهبود مدل‌سازی اقلیمی و پیش‌بینی آب و هوا در سراسر اقیانوس آرام کمک می‌کند.

پروژه کیوی کواکا همچنین این فرضیه را بررسی می‌کند که آیا می‌توان از رفتار پرندگان به عنوان سیستم هشدار زودهنگام در برابر بلایای طبیعی نادرتر از جمله سونامی استفاده کرد. گفته می‌شود سونامی‌ها امواج مادون صوت منحصر به فردی تولید می‌کنند که سرعت حرکت‌شان از خود امواج سونامی بیشتر است. محققان این پروژه در حال حاضر مشغول بررسی اطلاعات ردیاب‌های جی‌پی‌اس متصل شده به گیلانشاه‌های حنایی هستند تا ببینند آیا این پرندگان نسبت به امواج مادون صوتی که بالون‌های هواشناسی فرانسه چند ساعت پس از فوران اخیر آتشفشان در تونگا ثبت کردند، واکنش نشان داده‌اند یا نه.

اما همه متخصصان هم سیستم‌های هشدار زودهنگام حیوانات را گزینه‌ای مناسب برای پیش‌بینی بلایایی طبیعی نمی‌دانند. به اعتقاد آن‌ها حتی اگر رفتار و حرکات حیوانات در پیش‌بینی بلایایی طبیعی موثر باشند، باز هم بعید است بتوان در این زمینه تنها به آن‌ تکیه کرد و باید ترکیبی از سیگنال‌های هشدار زودهنگام را در نظر گرفت.

از همه این‌ها که بگذریم، درست است که هنوز نمی‌توانیم با حیوانات حرف بزنیم اما شاید زمان آن رسیده که دست کم به هشدارهای‌شان توجه بیشتری داشته باشیم.