Zapraszamy do zapoznania się z komentarzem prof. dr. hab. Wojciecha Zgłobickiego z Katedry Geologii, Gleboznawstwa i Geoinformacji UMCS. Ekspert omawia przyczyny powstawania trzęsień ziemi i tsunami. Wyjaśnia też m.in. dlaczego na niektórych terenach częściej do nich dochodzi. Tekst powstał w ramach cyklu Centrum Prasowego UMCS pn. „Okiem eksperta”.
Czy przez trzęsienia ziemi przestaniemy jeździć na zagraniczne wakacje?
Trzęsienie ziemi – przyczyny
Najwięcej trzęsień ziemi jest efektem gwałtownego ruchu mas skalnych w litosferze, najczęściej wzdłuż płaszczyzny uskoku. To przesunięcie jest z kolei wynikiem rozładowania naprężeń związanych z ruchem płyt litosfery. Są to zjawiska o genezie tektonicznej, które stanowią około 90% wszystkich trzęsień ziemi. Skorupa ziemska składa się z kilku głównych płyt litosferycznych, które są w ciągłym ruchu. Mogą się ze sobą zderzać, przesuwać się względem siebie, zapadać jedna pod drugą. Mogą też się rozchodzić. I wszędzie tam, gdzie płyty przesuwają się względem siebie w skorupie ziemskiej powstają naprężenia. Te naprężenia gromadzą się i w pewnym momencie zostają uwolnione. W efekcie następuje przesunięcie mas skalnych, które odczuwamy na powierzchni Ziemi jako trzęsienie ziemi. Występowanie trzęsień ziemi na świecie jest zatem związane przede wszystkim z granicami płyt litosfery. Przy czym zjawiska te mogę występować w pewnej odległości od samych granic.
Trzęsienie ziemi w Polsce
W naszym kraju najczęściej występują trzęsienia pochodzenia antropogenicznego, które mają wyraźnie mniejszą siłę. Na Górnym Śląsku, w rejonie kopalni rudy miedzi, w okolicach Głogowa, Polkowic itd. te trzęsienia występują licznie, ale są słabe. Należy jednak podkreślić, że jeśli mówimy o naturalnych trzęsieniach, to Polska jest obszarem asejsmicznym. Budują ją stare struktury tektoniczne. Trzęsienia ziemi w zasadzie nie występują, a jeśli mówimy już o tych naturalnych, to pojawiają się rzadko i mają niewielką siłę. To, co czasem dzieje się w naszym kraju, jest echem trzęsień ziemi, które występują, np. Karpatach.
Obszary sejsmiczne
Na drugim biegunie znajdują się obszary sejsmiczne. Tam trzęsienia ziemi są częste, mogą mieć bardzo dużą siłę i katastrofalne skutki. Warto wspomnieć, że jest jeszcze jedna kategoria – obszary pensejsmiczne, na których trzęsienia ziemi się zdarzają, ale zazwyczaj nie mają dużego natężenia. Ważne jest, że wiemy, gdzie na świecie występują trzęsienia ziemi. Problemem jest jednak to, że nie mamy wiedzy, kiedy mogą się pojawić.
Stopień prawdopodobieństwa wystąpienia trzęsienia ziemi
Czy naukowcy mogą przewidzieć trzęsienie ziemi? Mogą, ale jedynie na zasadzie określenia stopnia prawdopodobieństwa, tzn. na podstawie badań możemy szacować wystąpienie trzęsienia o pewnej sile w skali Richtera. Jeśli w jakimś obszarze sejsmicznym przez długi okres nie było trzęsienia ziemi, to prawdopodobieństwo jego wystąpienia wzrasta, bo energia gromadzi się i musi być gdzieś uwolniona. Niestety tak naprawdę nigdy nie wiemy, czy będzie to jedno bardzo silne trzęsienie, czy może seria mniejszych trzęsień, które stopniowo będą rozładowywały tę nagromadzoną energię sprężystą.
Trzęsienia ziemi są rejestrowane za pomocą sejsmografów. W związku z tym, że Ziemia drga, to jeden element tego sprzętu jest stabilny (masa bezwładna), a drugi ma możliwość ruchu i w ten sposób rejestruje wstrząsy. Wielkość tego wychylenia na skali czasowej świadczy o wielkości trzęsienia ziemi i uwolnionej energii.
Szósty zmysł zwierząt
Niektórzy badacze uważają się, że zarówno w przypadku wybuchu wulkanów, jak również trzęsień ziemi, zwierzęta są w stanie w pewien sposób przewidywać wystąpienie danego zjawiska. Być może to, co dzieje się pod powierzchnią terenu generuje dźwięki o niskiej częstotliwości lub zmiany pola magnetycznego, które nie są słyszalne i zauważalne dla człowieka. Natomiast zwierzęta je odczuwają i starają się uciec z zagrożonego terenu. Zagadnienie to jest jednak przedmiotem badań i nie wykazano w sposób jednoznaczny tej zdolności zwierząt.
Badania prowadzone nad trzęsieniami ziemi
Przede wszystkim polegają one na rejestracji trzęsień ziemi, czyli monitoringu sejsmicznym. Z drugiej strony istotne jest rozpoznawanie wgłębnej budowy geologicznej jakiegoś obszaru. Prowadzone są badania, które pokazują np. tempo przemieszczania się płyt tektonicznych. Naukowcy śledzą też to, co widzą na powierzchni. Wykonują badania opierające się na metodach geofizycznych. Trzęsienia ziemi tworzą formy terenu, czego przykładem jest słynny uskok San Andreas w Kalifornii, który odzwierciedla się na powierzchni.
Trzęsienie ziemi – brak ostrzeżeń
Wybuch wulkanu poprzedzają zwykle różnego rodzaju zjawiska: aktywność sejsmiczna, podnoszenie się terenu, zmiana chemizmu w określonym obszarze. To wskazuje, że coś się dzieje – magma przemieszcza się ku powierzchni. Ten proces może trwać miesiące i lata. Natomiast trzęsienia ziemi przychodzą bez ostrzeżenia, bardzo gwałtownie i w zasadzie nie ma zjawisk, które by je poprzedzały.
Trzęsienie ziemi a zagraniczne wyjazdy
Zbliża się sezon urlopowy. W ostatnich latach wiele słyszeliśmy o trzęsieniach ziemi w Grecji, we Włoszech i w Syrii. Czy niedługo przestaniemy jeździć na zagraniczne wakacje z obawy, że może się nam coś stać? Zagrożenie oczywiście istnieje, bo Grecja, Turcja i Włochy to obszary sejsmiczne. To strefa styku płyty euroazjatyckiej, afrykańskiej i arabskiej. Płyty afrykańska i arabska przesuwają się ku północy, naciskają na płytę euroazjatycką i to generuje trzęsienia ziemi. Trudno jednak powiedzieć, czy rzeczywiście będzie to miało wpływ na ruch turystyczny. Trzeba jednak pamiętać, że prawdopodobieństwo śmierci w wyniku trzęsienia ziemi jest minimalne w porównaniu do codziennych zagrożeń, które na nas czyhają. Wypadki samochodowe zdarzają się codziennie. Natomiast jeśli wybucha wulkan lub następuje trzęsienie ziemi, to jest coś, co powoduje zniszczenia na dużym obszarze. Są ranni, wiele osób ginie. I to budzi większy niepokój niż wypadki, o których słyszymy niemal codziennie.
Trzęsienie ziemi – zabezpieczenia
Na obszarach sejsmicznych obowiązują inne normy techniczne budowy budynków, tzn. w krajach rozwiniętych jak np. Japonia i Stany Zjednoczone budynki (zwłaszcza te wyższe) są zazwyczaj budowane w ten sposób, żeby były odporne na trzęsienia. To jest kwestia specjalnych konstrukcji.
Na obszarach sejsmicznych powstają wieżowce, które należą do najwyższych na świecie. Na przykład w Tajwanie jest budynek Taipei 101, który ma specjalną konstrukcję oraz zamontowaną przeciwwagę – kulę o wadze 660 ton umieszczoną w górnej części wieżowca. W przypadku trzęsienia ziemi powoduje ona, że budynek słabiej się kołysze. I to w zasadzie jedyny sposób ochrony – odpowiednia technika budowy budynków i tworzenie schronień, w których ludzie mogliby się schować w czasie trzęsienia ziemi. Bardzo ważna jest edukacja społeczeństwa i przygotowanie odpowiednich służb.
Tsunami a trzęsienie ziemi
Na wybrzeżach morskich poważnym zagrożeniem związanym z trzęsieniami ziemi jest tsunami. W ostatnich latach katastrofalne zjawiska tego typu wystąpiły w Indonezji i Japonii. 11 marca 2011 r. na wschód wyspy Honsiu pod dnem Oceanu Spokojnego miało miejsce trzęsienie ziemi o magnitudzie 9. Zginęło wtedy 20 tysięcy osób. 10-metrowej, a miejscami większej wysokości fale, zniszczyły wszystko na swojej drodze.
Na szczęście istnieje możliwość stworzenia systemu wczesnego ostrzegania, bo fale tsunami potrzebują czasu, żeby dotrzeć do wybrzeża. Na oceanach rozmieszczone są boje mierzące zmiany ciśnienia przy dnie morza. Jeśli takie zjawisko wystąpi, boje wysyłają ostrzeżenia. Na terenach, które mogą być dotknięte tsunami, na lądzie działa specjalny system ostrzegania ludności. W krajach, takich jak np. Japonia, są również budowane specjalne techniczne zapory, czyli mury na wybrzeżu, które mają zapobiegać wdzieraniu się fal tsunami na ląd. Takie zabezpieczenia istniały w 2011 r., ale nie były odpowiednio wysokie. Dlatego Japończycy wybudowali mury na długości 400 km, które mają prawie 15 m wysokości (co odpowiada wielkości pięciopiętrowego bloku). Miejmy nadzieję, że uchronią te tereny przed ewentualnymi falami tsunami.
prof. Wojciech Zgłobicki
Fot. Bartosz Proll
