Para prever quando é provável que ocorram terremotos, sismólogos costumam usar estatísticas para monitorar como os clusters de atividade sísmica evoluem ao longo do tempo. Contudo, esta abordagem muitas vezes falha em prever o tempo e a magnitude de terremotos de grande escala, levando a omissões perigosas nos atuais sistemas de alerta precoce. Por décadas, estudos fora do campo da sismologia propuseram que estes importantes, eventos sísmicos potencialmente devastadores estão conectados a uma série de fenômenos não sísmicos - que podem ser observados dias ou até semanas antes da ocorrência desses grandes terremotos. Até aqui, Contudo, esta ideia não pegou na comunidade científica mais ampla. Nesta edição especial, EPJ O Special Topics propõe o Sistema Global de Previsão de Terremotos (GEFS):a primeira iniciativa colaborativa entre pesquisadores multidisciplinares dedicados a estudar uma gama diversificada de precursores de terremotos não sísmicos.

Ao promover a integração dessas idéias com as teorias existentes na sismologia, GEFS pode levar a melhorias significativas nos sistemas de alerta precoce de terremotos; potencialmente salvando vidas e protegendo infraestruturas críticas quando ocorrerem futuros desastres. A iniciativa é racionalizada por meio de um mecanismo baseado em defeitos de nível atômico sutil para explicar uma variedade de precursores de terremotos, com base em décadas de experimentos de laboratório em físico-química e física do estado sólido. A teoria sugere que, à medida que as tensões se acumulam nas placas tectônicas antes da atividade sísmica, pares de elétron-buraco são gerados na crosta terrestre. Os elétrons estão confinados às rochas estressadas, mas os orifícios carregados positivamente fluem para os arredores, rochas menos estressadas, produzindo correntes elétricas que podem viajar por grandes distâncias. Essas correntes, por sua vez, podem desencadear efeitos secundários de amplo alcance, desde radiação eletromagnética incomum baixa a ultrabaixa, às emissões de infravermelho térmico espectroscopicamente distinto da superfície da Terra, às mudanças na atmosfera e na ionosfera.

Esta edição especial documenta as descobertas de pesquisadores de todo o mundo, que usaram observações terrestres e espaciais para vincular esses padrões não sísmicos à ocorrência de grandes terremotos subsequentes. O trabalho cria uma forte justificativa para os esforços globais para monitorar continuamente a Terra em busca de sinais-chave desses precursores, que costumam ser intermitentes e fracos. Se seus objetivos forem realizados, GEFS pode ser o primeiro passo para uma ampla colaboração entre diferentes comunidades científicas, cada um com o objetivo comum de melhorar nossa capacidade de prever grandes terremotos no futuro.