زلزلهٔ کامچاتکا؛ چرا مناطق روی گسلهای فرورانشی در معرض شدیدترین زلزلهها هستند؟
نزدیک ظهر است؛ مردم شهر پتروپاولوفسک در شرق دور روسیه روزی عادی را آغاز کردهاند. اما ناگهان زمین میغرد، لرزشهای مهیب از دل اقیانوس برمیخیزد، و در عرض چند ثانیه پنجرهها میشکنند، خیابانها ترک برمیدارند و ترس در دلها مینشیند. زلزلهای به بزرگی ۸/۸ ریشتر درست در نزدیکی شبهجزیرهٔ کامچاتکا، تنها ۱۱۹ کیلومتر دورتر از شهر، رخ داده است. این زلزله نهتنها یکی از ۱۰ زمینلرزهٔ بزرگ تاریخ ثبتشده بهشمار میرود، بلکه بزرگترین زمینلرزهٔ جهان از سال ۲۰۱۱ تاکنون محسوب میشود. هشدار سونامی تا ژاپن، هاوایی، اندونزی و حتی نیوزیلند و پرو صادر شده و نگاه دانشمندان به نقطهای از کرهٔ زمین دوخته شده که همیشه ناآرام است.
در این مقاله، دلایل علمی این رخداد و درسهایی که برای سایر مناطق جهان دارد، با زبانی ساده و تحلیلی بررسی میکنیم.
چرا زلزلههای بزرگ معمولاً در نوار اقیانوس آرام رخ میدهند؟
مناطقی مانند کامچاتکا، ژاپن، اندونزی و حتی سواحل پرو در آمریکای جنوبی، همگی بخشی از حلقهای معروف در اطراف اقیانوس آرام هستند که «حلقهٔ آتش» (Ring of Fire) نام دارد. این ناحیه در واقع یک زنجیرهٔ فعال از گسلهای زمینساختی یا تکتونیک (tectonic faults) و آتشفشانهاست که از نظر فعالیت لرزهای و آتشفشانی، پرتنشترین نقطهٔ سیاره محسوب میشود. دلیل اصلی این ناآرامی، قرار گرفتن این ناحیه بر روی مرزهای فرورانشی (subduction zones) است؛ جایی که یک صفحهٔ سنگکرهای زیر صفحهٔ دیگر فرو میرود.
تمام ۱۰ زلزلهٔ بزرگ تاریخ در همین نواحی رخ دادهاند. ساختار زمین در این مناطق بهگونهایست که حرکت مداوم صفحات پوستهٔ زمین، تنشی عظیم در مرز بین آنها ایجاد میکند. این تنش سالها جمع میشود تا ناگهان آزاد گردد؛ اتفاقی که منجر به زلزلههایی با قدرت ویرانگر میشود. در مورد زلزلهٔ اخیر کامچاتکا، این پدیده باز هم تکرار شده است و پژوهشگران آن را بهعنوان نمونهای کلاسیک از زلزلههای مرزی در نواحی فرورانشی تحلیل میکنند.
چرا شبهجزیرهٔ کامچاتکا چنین زلزلههایی را تجربه میکند؟
در نزدیکی ساحل شرقی کامچاتکا، یک گودی اقیانوسی بهنام گودال کوریل-کامچاتکا (Kuril-Kamchatka Trench) قرار دارد. این منطقه، مرز بین دو صفحهٔ تکتونیکی اقیانوس آرام و اختسک (Okhotsk) است. صفحهٔ اقیانوس آرام با سرعتی حدود ۷۵ میلیمتر در سال در حال فرورفتن زیر صفحهٔ مقابل است. این عدد، برای دانش زمینشناسی بسیار زیاد محسوب میشود و نشاندهندهٔ نرخ بالای ذخیره و آزادسازی انرژی است.
فرآیند لرزهای در این نقطه ساده نیست. دو صفحه ممکن است در ظاهر آرام حرکت کنند، اما در عمق، اصطکاک زیادی بین آنها وجود دارد که مانع حرکت نرم میشود. این گیرکردگی باعث انباشته شدن تنش شدید در مرز صفحات میگردد. تا زمانیکه این تنش از آستانهٔ مقاومت سنگها فراتر نرود، زمین ساکت میماند. اما وقتی این آستانه شکسته شود، ناگهان گسلی بهطول صدها کیلومتر باز میشود و انرژی آن در قالب یک زلزلهٔ بزرگ رها میگردد.
زلزلهٔ چدید در عمقی حدود ۲۰ کیلومتری زمین رخ داده که نسبتاً کمعمق محسوب میشود، و همین باعث میشود امواج آن بهشدت سطح زمین را بلرزانند و حتی سطح بستر اقیانوس را جابهجا کنند. درست مانند زلزلهٔ مخرب سال ۱۹۵۲ در همین منطقه که بزرگی ۹ ریشتر داشت و تنها ۳۰ کیلومتر با زلزلهٔ اخیر فاصله داشت.
وقتی بستر اقیانوس میلرزد: سونامی چگونه شکل گرفت؟
زلزلهٔ کامچاتکا نهتنها خشکی را لرزاند، بلکه بستر اقیانوس را نیز جابهجا کرد؛ درست همان چیزی که زمینهساز سونامیهای ویرانگر میشود. در زلزلههای ناحیهٔ فرورانشی، معمولاً یکی از صفحات زمین بهسمت بالا جهش میکند و بخش عظیمی از کف اقیانوس را جابهجا میسازد. این تغییر ناگهانی، سطح آب اقیانوس را دچار اختلال میکند و امواج عظیمی را ایجاد میکند که با سرعت صدها کیلومتر در ساعت به سواحل دوردست میرسند.
سونامی ناشی از این زمینلرزه، در همان ساعتهای اولیه، سواحل کامچاتکا، جزایر کوریل و هوکایدو ژاپن را درگیر کرد. هشدارهایی نیز برای هاوایی، فیلیپین، اندونزی، نیوزیلند و حتی پرو صادر شد. این یعنی یک رویداد محلی میتواند ظرف چند ساعت، آرامش قارهای دیگر را بههم بریزد. دانشمندان هشدار میدهند که حتی سونامیهایی با ارتفاع نسبتاً کم، اگر بهصورت ناگهانی به سواحل برسند، میتوانند مرگبار باشند. بنابراین دقت در مدلسازی رفتار سونامی در ساعات و روزهای پس از زلزله اهمیت حیاتی دارد.
آیا زلزلههای اخیر زمینهساز این فاجعه بودند؟
تنها چند روز پیش از این زلزلهٔ ۸/۸ ریشتری، زلزلهای به بزرگی ۷/۴ در همان منطقه رخ داده بود. اینگونه دنبالههای زمانی از زمینلرزهها نشاندهندهٔ احتمال «زایش زلزلهٔ اصلی» (mainshock triggering) هستند. بهبیان ساده، ممکن است زلزلههای کوچکتر تنش موجود در پوسته زمین را بازتوزیع کرده باشند و شرایط را برای رهاسازی ناگهانی انرژی آماده کرده باشند.
همین الگو در دیگر زلزلههای عظیم تاریخ نیز دیده شده است. زلزلهٔ ۲۰۱۱ توهوکو در ژاپن، و همچنین زلزلهٔ معروف سوماترا در سال ۲۰۰۴، هر دو با فعالیتهای لرزهای پیشزمینهای همراه بودند. در هر دو مورد، گسلهای بسیار بزرگی از بستر اقیانوس تا سطح پوسته زمین شکافته شدند و همین باعث سونامیهای مهیب شد. در زلزلهٔ سوماترا، شکاف گسل به طول ۱۴۰۰ کیلومتر ادامه یافت؛ عددی غیرقابل تصور که یکشبه جان صدها هزار نفر را گرفت.
بنابراین پیوند زلزلهٔ اخیر با زمینلرزههای قبلی، صرفاً موضوع تحقیق نیست، بلکه هشداریست برای مناطق مشابه در سراسر جهان، از جمله نیوزیلند که بر روی دو گسل فرورانشی قرار گرفته است. گسل «هیکورانگی» (Hikurangi Subduction Zone) در شرق جزیرهٔ شمالی نیوزیلند از لحاظ ساختاری قادر به تولید زلزلهای با بزرگی ۹ ریشتر است؛ مشابه آنچه در کامچاتکا رخ داده. هنوز چنین رخدادی در زمان معاصر ثبت نشده، اما همهٔ نشانههای ژئوفیزیکی نشان میدهند که این امکان، یک سناریوی علمی واقعی است.
خلاصه
زلزلهٔ عظیم کامچاتکا نمونهای آموزنده از الگوی خطرناک گسلهای فرورانشی در حلقهٔ آتش است. جابهجایی سریع صفحات زمینساختی، اصطکاک بالا و عمق کم رخداد، سه عاملی هستند که آن را به یکی از ۱۰ زمینلرزهٔ بزرگ تاریخ تبدیل کردهاند. این رخداد، زنگ خطر مجددی برای مناطق زلزلهخیز دیگر جهان مانند نیوزیلند و سواحل آمریکای جنوبی است. درک عمیقتر سازوکار این زلزلهها میتواند پایهٔ سیاستهای ایمنسازی شهری و هشدار سریع سونامی در آینده باشد.
اگر زمین منتظر تصمیم ما نمیماند، پس چرا ما صبر میکنیم؟
زمینلرزهها نه به برنامهریزیهای ما پایبندند و نه به خواست ما توجه میکنند. اما ما میتوانیم از تکرار الگوها، پیامهایی برای آینده بگیریم؛ اگر بخواهیم. سؤال این است: آیا در برابر فاجعهٔ بعدی آمادهایم؟
❓ سؤالات رایج (FAQ)
آیا زلزلهٔ کامچاتکا بزرگترین زلزلهٔ تاریخ است؟
خیر. با بزرگی ۸/۸ ریشتر، جزو ۱۰ زلزلهٔ بزرگ ثبتشدهٔ تاریخ است، اما زلزلههایی با بزرگی بالاتر نیز وجود داشتهاند، مانند سوماترا (۹/۳) و شیلی (۹/۵).
چرا منطقهٔ کامچاتکا اینقدر زلزلهخیز است؟
بهدلیل قرار گرفتن در محل برخورد دو صفحهٔ تکتونیکی اقیانوس آرام و اختسک، که با سرعت نسبتاً بالایی در حال فشار آوردن به یکدیگر هستند.
آیا زلزلهٔ کامچاتکا باعث سونامی شد؟
بله. جابهجایی کف اقیانوس باعث شکلگیری سونامی شد که به سواحل روسیه، ژاپن و مناطق دیگر در اقیانوس آرام رسید.
آیا زلزلهٔ اخیر با زلزلههای قبلی در همان منطقه مرتبط است؟
احتمال دارد. پژوهشگران در حال بررسی زلزلههای اخیر مانند رویداد ۷/۴ ریشتری ۲۰ ژوئیه هستند که ممکن است زمینهساز زلزلهٔ بزرگ شده باشند.
چه درسهایی برای دیگر مناطق زلزلهخیز دارد؟
مناطقی مانند نیوزیلند یا شیلی باید آمادگی بالایی داشته باشند، چون ساختار زمینشناسیشان شباهت زیادی به کامچاتکا دارد و پتانسیل زلزلههای مشابه وجود دارد.
مطالب مرتبط
