Știm unde vor avea loc următoarele cutremure mari, dar nu și când. Opt lucruri despre evenimentele seismice – Vox

Un cutremur masiv în Turcia și Siria a provocat mii de morți. Iată opt lucruri pe care trebuie să le știți despre aceste evenimente seismice, scrie site-ul american de știri Vox.

Un cutremur puternic cu magnitudinea de 7,8 grade a zguduit Turcia și Siria luni dimineață, 6 februarie. Un alt cutremur cu magnitudinea de 7,7 a zguduit regiunea câteva ore mai târziu. Cutremurele au ucis peste 2.600 de persoane (n.red. pe 8 februarie, ora 18:00, bilanțul morților a ajuns la peste 11 200) și au dărâmat peste 6.600 de clădiri din regiune. Supraviețuitorii rămași fără adăpost se confruntă acum cu vremea geroasă.

Videoclipurile dramatice de pe rețelele de socializare au surprins clădiri care se prăbușesc și dărâmături împrăștiate. Președintele Turciei, Recep Tayyip Erdogan, a declarat că acesta e cel mai grav dezastru din ultimele decenii din țara sa.

Cu toate acestea, cutremurele sunt fenomene obișnuite pentru Turcia. Două linii de falie mari traversează țara și declanșează șocuri în mod regulat. Potrivit Serviciului Geologic al SUA (USGS), Turcia a avut peste 60 de cutremure cu magnitudinea mai mare de 2,5 în ultima zi. „Regiunea în care a avut loc cutremurul din 6 februarie este activă din punct de vedere seismic”, a informat luni USGS.

Cutremurele de dimensiuni mai mari sunt mai puțin frecvente, dar sunt totuși un eveniment regulat. În noiembrie anul trecut, Turcia a suferit un cutremur cu magnitudinea 5,9. În 2020, un cutremur cu magnitudinea 7,0 a zguduit Marea Egee, între Turcia și Grecia.

Cutremurul de luni s-a produs deoarece două parcele din scoarța terestră au trecut una pe lângă cealaltă pe orizontală, de-a lungul unei falii, un fenomen cunoscut sub numele de faliere prin alunecare. Salvatorii continuă să lucreze cu disperare printre dărâmături și în gerul de afară, dar este probabil ca numărul morților să crească.

Turcia și-a revizuit multe dintre codurile de construcție în anul 2000 pentru a rezista la cutremure, dar multe clădiri mai vechi au rămas vulnerabile și s-au prăbușit în cutremurele recente. „Cele care s-au prăbușit datează dinainte de anul 2000″, a declarat pentru Al Jazeera Mustafa Erdik, profesor la Observatorul Kandilli și Institutul de Cercetare a Cutremurelor de la Universitatea Bogazici din Istanbul.

Având în vedere dezastrele recente, vă prezentăm unele dintre cele mai recente date științifice privind măsurarea și predicția cutremurelor.

1) Care sunt cauzele cutremurelor

Cutremurele se produc atunci când blocuri masive din scoarța terestră se deplasează brusc una pe lângă cealaltă. Aceste blocuri, numite plăci tectonice, se află deasupra mantalei terestre, un strat care se comportă ca un lichid care se deplasează foarte lent de-a lungul a milioane de ani.

Acest lucru înseamnă că plăcile tectonice se împing unele pe altele de-a lungul timpului. De asemenea, ele pot aluneca una peste alta, un fenomen numit subducție. Locurile de pe planetă în care o placă se întâlnește cu alta sunt cele mai predispuse la cutremure. Suprafețele specifice pe care alunecă parcelele de pământ una pe lângă cealaltă se numesc falii. Pe măsură ce plăcile se deplasează, presiunea se acumulează de-a lungul marginilor lor, în timp ce forța de frecare le menține în poziție. Atunci când presiunea devine mai mare decât forța de frecare, pământul se cutremură și energia acumulată se împrăștie.

Oamenii de știință înțeleg bine aceste tipuri de cutremure, printre care se numără cele care provin din falia San Andreas din California și din falia Anatoliană de Est din Turcia. Cu toate acestea, cutremurele se pot produce și în interiorul plăcilor tectonice, deoarece presiunea de-a lungul marginilor acestora provoacă deformări în interiorul lor. Aceste riscuri sunt mai greu de detectat și de măsurat.

„Noi, oamenii de știință, nu înțelegem prea bine cutremurele din interiorul plăcilor”, a declarat Greg Beroza, profesor de geofizică la Universitatea Stanford. Un cutremur în interiorul unei plăci tectonice are mai puține semne care pot fi înțelese decât cele care au loc la liniile de falie, a adăugat el.

2) Scara Richter nu mai este singura măsurătoare folosită pe larg

Scara Richter, dezvoltată de Charles Richter în 1935 pentru a măsura cutremurele din sudul Californiei, nu mai este folosită pe larg de specialiști.

Ea folosește o scară logaritmică și nu una liniară, ceea ce face greu de înțeles diferența atât de mare dintre cutremurele mici și cele cu efect devastator. Pe o scară logaritmică, un cutremur cu magnitudinea 7 este de 10 ori mai intens decât unul cu magnitudinea 6 și de 100 de ori mai intens decât unul cu magnitudinea 5.

Scara Richter măsoară, de fapt, amplitudinea maximă a undelor seismice, ceea ce face ca aceasta să fie o estimare indirectă a cutremurului în sine. Astfel, dacă un cutremur este ca o piatră aruncată într-o baltă, scara Richter măsoară înălțimea celui mai înalt val trezit e aceasta, nu și dimensiunea pietrei sau amploarea generală a valurilor.

Iar în cazul unui cutremur, undele nu se deplasează printr-un mediu omogen precum apa, ci prin roci solide care au forme, dimensiuni, densități, și poziționări diferite. De asemenea, rocile solide suportă mai multe tipuri de valuri. (Unele structuri geologice pot amortiza cutremurele mari, în timp ce altele pot amplifica cutremurele mai mici).

Deși scara lui Richter, ajustată pentru sudul Californiei, a fost utilă pentru a compara cutremurele de atunci, ea oferă o imagine incompletă a riscurilor și își pierde din acuratețe în cazul unor cutremure mai puternice. De asemenea, îi scapă unele dintre nuanțele altor regiuni din lume predispuse la cutremure și nu este atât de utilă pentru cei care încearcă să construiască clădiri care să le reziste.

„Nu o putem folosi în calculele noastre de proiectare”, a declarat Steven McCabe, liderul grupului de inginerie antiseismică din cadrul Institutului Național de Standarde și Tehnologie. „Noi ne ocupăm de deplasări”.

Deplasarea, sau cât de mult se mișcă efectiv solul, este o modalitate alternativă de a descrie cutremurele. Altă modalitate este scara magnitudinii momentului. Aceasta ia în considerare mai multe tipuri de unde seismice, bazându-se pe instrumente mai precise și pe calcule mai bune pentru a oferi un instrument de măsurare fiabil pentru a compara evenimentele seismice.

Atunci când auziți la știri despre magnitudinea unui cutremur – cum ar fi recentul cutremur de 7,8 grade din Turcia – magnitudinea momentului este, de obicei, scara utilizată.

Chiar și în acest caz, tot vorbim de o aproximare a mărimii cutremurului. Și, având doar măsurători indirecte, poate dura până la un an pentru a descifra amploarea unui eveniment, precum cutremurul din 2004 din Oceanul Indian, a declarat Marine Denolle, cercetăroare în domeniul cutremurelor la Universitatea Harvard.

„Noi preferăm să folosim accelerația maximă a solului”, a spus ea. Aceasta este o metodă de a măsura modul în care se schimbă viteza și direcția solului și s-a dovedit a fi cea mai utilă pentru ingineri.

Deci, da, scările cutremurelor au devenit mult mai complicate și mai specifice de-a lungul timpului. Dar acest lucru i-a ajutat pe oamenii de știință și pe ingineri să facă măsurători mult mai precise – ceea ce face o mare diferență în planificarea construcțiilor.

3) Nu putem să le anticipăm atât de bine

Predicția cutremurelor este o problemă delicată pentru oamenii de știință, în parte pentru că a fost mult timp un joc al escrocilor și al pseudo-științelor care pretind că sunt capabili să prevadă cutremurele. (Declarațiile lor s-au dovedit a fi false după o verificare mai riguroasă).

Oamenii de știință pot prezice destul de precis unde ar putea avea loc cutremurele. Folosind înregistrări istorice și măsurători geologice, ei pot arăta potențialele puncte fierbinți seismice și tipurile de cutremure care ar apărea în acele locuri. (Puteți consulta harta interactivă a liniilor de falie a Serviciului Geologic al SUA  și harta interactivă a evenimentelor seismice a NOAA).

În ceea ce privește momentul în care vor avea loc cutremurele, acest lucru este încă neclar.

„O mulțime de seismologi au lucrat la această problemă timp de multe decenii. Noi nu prezicem cutremurele pe termen scurt”, a declarat Beroza. „Pentru asta este nevoie să cunoaștem tot felul de informații pe care nu le avem”.

Este dificil să ne dăm seama când va avea loc un cutremur, deoarece forțele care le provoacă se produc lent pe o suprafață vastă, dar sunt dispersate rapid într-o regiune îngustă. Ceea ce este uimitor este faptul că forțele acumulate pe continente de-a lungul a milioane de ani pot lovi orașele în câteva minute.

Prevederea cutremurelor ar necesita măsurători de înaltă rezoluție în adâncurile subterane pe parcursul a zeci de ani, dacă nu chiar mai mult, împreună cu simulări sofisticate. Și chiar și atunci, este puțin probabil să se obțină mai mult decât o anticipare de o oră. Așadar, în cele din urmă, există prea multe variabile în joc și prea puține instrumente pentru a le analiza într-un mod corespunzător.

Unele cercetări arată că seismele de prevestire pot preceda un cutremur mai mare, dar este dificil să le deosebim de sutele de cutremure mai mici care au loc în mod regulat.

La scări de timp mai scurte, mesajele și tweet-urile pot de fapt să se întreacă cu valurile seismice. De exemplu, în cazul cutremurului Tohoku din 2011 din Japonia, avertismentele din apropierea epicentrului au ajuns la Tokyo la 232 de mile distanță, ceea ce a permis rezidenților să câștige aproximativ un minut de timp de avertizare.

În prezent, multe țări instituie sisteme de avertizare pentru a utiliza comunicațiile electronice moderne pentru a detecta cutremurele și a transmite alerte înainte de cutremur, câștigând câteva minute prețioase pentru ca oamenii să se poată adăposti.

După un cutremur mare urmează, de obicei, altele mai mici, care distrug zona deja afectată. „Dacă tocmai am avut unul mare, știm că în curând vor fi altele mai mici”, a spus Denolle.

Atunci când vine vorba de predicție, cercetătorii vor, în mod normal, să se asigure că nu fac prea multe promisiuni și nu oferă prea puține dovezi, mai ales atunci când sunt în joc mii de vieți și daune de miliarde de dolari. Dar chiar și această prudență a avut consecințe.

În 2012, șase oameni de știință italieni au fost condamnați la șase ani de închisoare pentru că au afirmat cu exactitate că riscurile unui cutremur de mare magnitudine în orașul L’Aquila erau scăzute, după ce un mic grup de cutremure a lovit regiunea în 2009. La șase zile după ce oamenii de știință s-au reunit pentru a evalua riscul, a avut loc un cutremur de mare magnitudine care a ucis 309 persoane. Aceste condamnări au fost ulterior anulate, iar această încercare a devenit un studiu de caz privind modul în care oamenii de știință transmit publicului incertitudinea și riscul.

4) Din păcate, animalele de companie nu pot prezice cutremurele

Rapoartele despre animale care se comportă ciudat înaintea cutremurelor datează încă din Grecia antică. Dar această metodă rămâne neverificată. Prevăzătorii cu pene și blăniță apar de fiecare dată când are loc un cutremur, dar acest fenomen este în mare parte o prejudecată. Animalele fac lucruri ciudate (după standardele noastre) tot timpul și nu le acordăm nicio semnificație până când nu se produce un cutremur.

„n orice zi, vor fi sute de animale de companie care vor face lucruri pe care nu le-au mai făcut până acum și pe care nu le-au mai făcut niciodată după aceea”, a spus Beroza. Concluzie: Nu așteptați ca un comportament ciudat al animalelor să semnaleze că urmează un cutremur.

5) Unele cutremure sunt provocate de oameni

Expansiunea gargantuescă a fracturării hidraulice pe teritoriul Statelor Unite a lăsat în urma sa o epidemie de cutremure. Nu fracturarea propriu-zisă a rocilor de șist este cea care duce la cutremure, ci injectarea a milioane de litri de apă uzată în subteran.

Oamenii de știință spun că apa injectată face ca rocile să alunece mai ușor una pe lângă alta. „Când injectați fluide, lubrifiați faliile”, a spus Denolle.

Serviciul Geologic al SUA le numește „cutremure induse” și a raportat că, în Oklahoma, numărul cutremurelor a crescut la 2.500 în 2014, 4.000 în 2015 și 2.500 în 2016.

„Scăderea din 2016 se poate datora în parte restricțiilor de injecție implementate de oficialii statului”, a scris USGS într-un comunicat. „Dintre cutremurele de anul trecut, 21 au avut o magnitudine mai mare de 4,0 și trei au avut o magnitudine mai mare de 5,0″.

Aceasta este în creștere față de o medie de două cutremure pe an cu magnitudinea de 2,7 sau mai mare între 1980 și 2000. (Pe de altă parte, cutremurele „naturale” nu sunt mai frecvente, potrivit lui Beroza).

Oamenii cauzează cutremurele și într-un alt mod: S-a demonstrat că extragerea rapidă a apei din rezervoarele subterane cauzează, de asemenea, cutremure în orașe precum Jakarta, a declarat Denolle.

6) Schimbările climatice ar putea avea un efect minuscul asupra cutremurelor

În general, oamenii de știință nu au măsurat niciun efect al schimbărilor climatice asupra cutremurelor. Dar ei nu exclud această posibilitate.

Pe măsură ce temperaturile medii cresc, calote glaciare masive se topesc, făcând miliarde de tone de apă să treacă de pe terenurile expuse în ocean și permițând maselor terestre să se rearanjeze. Această reechilibrare globală ar putea avea consecințe seismice, dar încă nu au apărut semnale.

„Ceea ce s-ar putea întâmpla este ca o cantitate suficientă de gheață să se topească, ceea ce ar putea descărca crusta”, a declarat Beroza, dar a adăugat că nu există dovezi în acest sens și nici nu se știe în care părți ale lumii pot apărea astfel de semnale. Denolle a fost de acord că acesta ar putea fi un mecanism, dar dacă există vreun impact al schimbărilor climatice asupra cutremurelor, ea spune că bănuiește că acesta va fi foarte mic.

7) Am devenit mai buni la reducerea riscurilor de cutremur și salvarea de vieți omenești

Aproximativ 90% dintre cutremurele din lume au loc în Inelul de Foc, regiunea din jurul Oceanului Pacific care trece prin locuri precum Filipine, Japonia, Alaska, California, Mexic și Chile. Inelul găzduiește, de asemenea, trei sferturi din totalul vulcanilor activi.

Mexicul este un studiu de caz deosebit de interesant. Țara se află pe trei plăci tectonice, ceea ce o face activă din punct de vedere seismic. În 1985, un cutremur a lovit capitala, provocând moartea a peste 10.000 de persoane. Denolle a observat că geologia regiunii face ca vibrațiile din zonele învecinate să fie canalizate spre Mexico City, ceea ce face ca orice activitate seismică să fie o amenințare.

Capitala mexicană este construită pe locul vechiului oraș aztec Tenochtitlan, o insulă în mijlocul unui lac. Fundamentul uscat al lacului, care este acum fundația metropolei moderne, amplifică vibrațiile provocate de cutremure.

Cutremurul din 1985 a avut originea mai aproape de suprafață, iar undele seismice pe care le-a produs au avut o frecvență mai mică, o distanță mai mare dintre valoarea maximă și minimă a undei. Aceste vibrații de joasă frecvență fac să se clatine zgârie-norii, potrivit lui Denolle. „Cutremurele recente au avut loc la o adâncime mai mare, deci au avut o frecvență mai mare”, a spus ea.

Cel mai important factor de prevenire a deceselor cauzate de cutremure este reprezentat de codurile de construcție. Clădirile ar trebui să fie proiectate în așa fel încât să se miște odată cu pământul, rămânând în picioare și salvând mii de vieți, dar punerea în practică a acestor coduri poate fi costisitoare și devine frecvent o problemă la nivel politic.

„Până la urmă, aceste informații trebuie să fie puse în aplicare, și ele pot fi puse în aplicare destul de simplu în construcțiile noi”, a spus McCabe. „Problema apare atunci când vorbim de clădirile existente și cele mai vechi.”

Țările predispuse la cutremure știu bine acest lucru: Japonia a promovat agresiv actualizarea regulată a codurilor sale de construcție pentru a rezista la cutremure. Standardele revizuite au alimentat în parte boom-ul construcțiilor din Japonia, în ciuda scăderii populației sale.

Mexicul a ridicat, de asemenea, standardele pentru construcțiile noi. Legile adoptate după cutremurul din 1985 au impus constructorii să țină cont de solul moale al lacului din capitală și să tolereze un anumit grad de mișcare.

Între timp, Iranul a trecut prin mai multe versiuni ale standardelor sale naționale de construcție pentru rezistența la cutremure. Iar Alaska elaborează de ani de zile strategii de atenuare a pagubelor provocate de cutremure și planuri de răspuns.

Dar codurile nu sunt întotdeauna aplicate, iar noile norme se aplică doar clădirilor noi. O școală care s-a prăbușit în urma unui cutremur din 2017 din Ciudad de Mexico se pare că era o clădire mai veche care nu era rezistentă la cutremure. Și pentru că cutremurele mai recente din Mexic au zguduit pământul într-un mod diferit, chiar și unele dintre clădirile care au supraviețuit cutremurului din 1985 s-au prăbușit după cutremurele din 2017.

În țări precum Iranul, există o prăpastie mare între modul în care sunt construite clădirile din orașe față de cele din mediul rural. Mai mult de un sfert din populația țării locuiește la sate, unde casele sunt construite folosind materiale tradiționale, precum cărămizile de lut și piatra, mai degrabă decât betonul armat și oțelul. Acest lucru explică în mare parte de ce numărul victimelor este atât de mare atunci când cutremurele lovesc zone îndepărtate ale țării.

Riscurile cele mai mari revin țărilor care nu au avut un cutremur major în ultima perioadă și, prin urmare, nu s-au pregătit pentru acestea sau nu au resursele necesare pentru a face acest lucru. Lipsa unui cod de construcție unificat a dus la multe dintre cele peste 150.000 de decese din Haiti în urma cutremurului cu magnitudinea 7,0 din 2010.

8) Marele cutremur urmează să vină în Statele Unite (într-o zi)

Marele cutremur despre care tot auziți că se va întâmpla este cât se poate de real.

The New Yorker a câștigat un premiu Pulitzer în 2015 pentru reportajul său despre potențialul unui cutremur masiv care ar zgudui Pacificul de Nord-Vest – „cel mai grav dezastru natural din istoria Americii de Nord”, care ar avea un impact asupra a 7 milioane de oameni și s-ar întinde pe o regiune de 140.000 de mile pătrate (362.600 kilometri pătrați).

Potențialul cutremur ar putea atinge o magnitudine între 8,7 și 9,2 și este mai mare decât cel mai mare cutremur așteptat de pe falia San Andreas, care, potrivit oamenilor de știință, ar urma să atingă o magnitudine de 8,2.

Cutremure mari, de asemenea, urmează să se întâmple în Japonia, Noua Zeelandă și alte părți ale Inelului de Foc. Nu știm când ne vor zgudui aceste cutremure; avem doar o estimare aproximativă a timpului mediu dintre ele, care variază de la o regiune la alta.

„În mediul de afaceri, vorbim despre acest scenariu (Pacificul de Nord-Vest) de zeci de ani”, a spus Beroza. „Nu aș spune că întârzie să apară, dar s-ar putea întâmpla oricând”.

„Este o amenințare”, a repetat Denolle. „Uităm de această amenințare pentru că nu am mai avut un cutremur acolo de ceva vreme”. „De ceva vreme” înseamnă mai mult de 300 de ani.

Așadar, în timp ce California se pregătește de mult timp pentru cutremurele mari cu ajutorul codurilor de construcție și al planificării în caz de dezastre, nord-vestul Pacificului ar putea fi lovit cu garda jos, deși autoarea articolului din New Yorker, Kathryn Schulz, a oferit un ghid util de pregătire.