Una ricerca particolarmente complessa su possibili precursori sismici si svolge negli USA su un tratto lungo 25 km della faglia di Sant’Andrea. Il cosiddetto Parkfield Experiment è in corso dal 1985. Con l’aiuto di diversi strumenti si studia cosa succede prima, durante e dopo un terremoto nelle vicinanze della faglia. La faglia di Sant’Andrea è ritenuta un sito sperimentale idoneo, perché qui si verificano molto spesso piccole scosse e in media ogni 22 anni un terremoto di magnitudo 6 o superiore. Questo ininterrotto monitoraggio pluriennale ha generato una vasta banca dati che viene studiata dagli scienziati di tutto il mondo e che fornisce numerose informazioni utili sui processi di un terremoto. Finora, tuttavia, non è ancora stato possibile trovare un affidabile meccanismo di previsione.

In rari casi, alcune scosse premonitrici annunciano un terremoto di maggiori proporzioni. Il fatto che si tratti di scosse premonitrici lo si scopre tuttavia con sicurezza solo dopo che si è verificato il terremoto principale. La maggior parte dei grandi terremoti non si preannuncia con scosse premonitrici, come è stato dimostrato dall’analisi di numerosi insiemi di dati sismologici.

La variazione del campo elettromagnetico naturale è uno dei precursori sismici più dibattuti. Sebbene in alcuni casi sia stato possibile associare con successo i cambiamenti del campo elettrico o magnetico terrestre con un terremoto, il metodo si è rivelato inaffidabile in diverse forme di applicazione presso varie località e per differenti tipi di terremoti.

Esistono alcuni studi, in parte controversi, relativi a insoliti effetti luminosi che avrebbero preannunciato un terremoto. Queste cosiddette luci telluriche sono state osservate ogni volta prima di un terremoto e quindi interpretate come segnali premonitori. L’osservazione delle luci telluriche è tuttavia un fenomeno molto raro e dalle caratteristiche estremamente variabili (luci piccole o grandi, poco o molto tempo prima di un terremoto, vicine o distanti dall’epicentro).

Soprattutto in Nuova Zelanda ci sono state accese discussioni sulla possibilità di associare le cosiddette “superlune” ai terremoti. L’ideatore di queste teoria è partito dal presupposto che le maggiori forze gravitazionali prodotte durante queste superlune (quando cioè la luna si trova nel punto più vicino alla Terra) sarebbero in grado di causare un terremoto. Una ricerca scientifica è giunta alla conclusione che solo una piccola parte dei cambiamenti dell’attività sismica può essere associata a queste superlune o alle fasi lunari.

Diversi studi e osservazioni hanno dimostrato un aumento della concentrazione del gas radon prima di un terremoto. Tale incremento non si è tuttavia rivelato un precursore sismico affidabile: solo in circa il dieci percento dei casi è possibile mettere in relazione un aumento della concentrazione di radon con l’attività sismica. Inoltre ci sono alcuni parametri che variano notevolmente, come la distanza tra il luogo in cui viene misurata la concentrazione di radon e l’epicentro (fino a 1’000 km), gli intervalli di tempo (da ore a mesi) e la magnitudo misurata, senza contare che non è possibile trovare un nesso affidabile tra i singoli parametri.

La teoria della lacuna sismica afferma che in un determinato distretto sismico i grandi terremoti si verificano sempre a intervalli di tempo regolari. Quella della quiete sismica afferma invece che in un determinato distretto sismico la normale attività sismica diminuisce poco prima di un grande terremoto. Entrambi i concetti si basano su processi relativamente semplici che avvengono nel sottosuolo: ad es. le faglie differenti non si influenzano tra di loro e ogni scossa annulla completamente la tensione che agisce su un sistema di faglie. Entrambe le supposizioni non sono applicabili alla maggior parte delle faglie attive e non esistono dati che supportino una di queste due teorie.