Jön a mega-földrengés Észak-Amerikában

A februárban Chilében pusztító földrengésekhez hasonló események viszonylag ritkán fordulnak elő, az ennél is nagyobb energiájú rengések pedig csak több száz évente ismétlődnek. A rétegtani vizsgálatok alapján a Csendes-óceáni-kőzetlemez keleti szegélyénél, vagyis Észak-Amerika nyugati partjainál az elmúlt 10 ezer évben 41-szer fordult elő 8,2-es vagy annál erősebb magnitúdójú, azaz a Richter-skála szerinti földrengés. A valószínűségszámítások alapján a következő 50 éven belül kipattanhat, ennél pontosabban egyelőre nem lehetséges előrejelezni a várható katasztrófát.

A földrajzórákról sokan emlékezhetnek rá, hogy a Föld kőzetburka hét nagyobb és több kisebb darabra tagolódik, ezek a kőzetlemezek. A földköpeny anyagában "úszó", egymáshoz képest elmozduló kőzetlemezek szegélyei földtani szempontból a legaktívabb területek: vulkánosság, földrengések és hosszabb távon hegységképződések kapcsolódnak hozzájuk.

Veszélyes lemezszegélyek

Észak- és Dél-Amerika nyugati partvidéke óceáni és kontinentális lemezhatáron húzódik, így ez a terület is igen veszélyeztetett a földmozgások szempontjából. Észak-Amerika partjai mentén az óceáni aljzat a szárazföldi alá bukik (szaknyelven ez a szubdukció): itt húzódik a Cascadia szubdukciós zóna. A bal oldali ábrán látható, hogy a Juan de Fuca nevű, viszonylag kis kőzetlemez bukik az Észak-Amerikai-kőzetlemez alá. Az ábrán az is megfigyelhető, hogy a Cascadiától délre, Kalifornia állam területén indul a híres Szent András-törésvonal, amelynek mentén a Pacifikus- és az Észak-Amerikai-kőzetlemez elcsúszik egymás mellett.

Ha valaki földrengésekről beszél az USA vagy Mexikó területén, akkor általában a Szent András-törésvonalra, annak is az aktívabb déli szakaszára gondol, ahol az utóbbi 1500 évre visszamenőleg több mint egy tucat nagy erejű földrengés nyomát azonosították a kőzetrétegekben. Ebben a térségben átlagosan 105 évenként következik be 7,5-es magnitúdójú, azaz a Richter-skála szerint 7,5-es erősségű földrengés. Két ilyen esemény között a statisztikák szerint legalább 62, de legfeljebb 192 év telt el. Az utolsó nagy erejű földrengés 1857-ben sújtotta Dél-Kaliforniát. Az elkövetkező harminc éven belül harminc százalékos valószínűséggel várható nagy földrengés, amely sok ezernyi halálos áldozatot követelhet, és a vele járó anyagi károk a becslések szerint elérhetik az ötven milliárd dollárt. Ennél kisebb rengések az elmúlt időszakban is előfordultak.

Földrengés után Mexikóban

Még veszélyesebb az északi partvonal

A Szent Andrásnál is nagyobb rengéseket okozhat azonban a már említett Cascadia zóna. Ez rendkívül komplex, több részből áll össze, és a földrengések ereje nagyban függ attól, hogy mely területén van a rengésfészek. Délebbi része a gyakoribb és a nagyok között "kisebb", általában 8-as magnitúdójú földmozgások kiindulópontja, az északi azonban a ritkább, ám sokkal pusztítóbb, 9-es fokozatú rengések epicentruma lehet - állítják az Oregoni Állami Egyetem geológusai.

A Richter-skála

A földrengések erősségének mérésére általában a Richter-skálát használják. Ennek elméletileg nincsen alsó és felső határa, azonban a gyakorlatban létezik egy határérték, melynél nagyobb földrengés nem fordulhat elő. Az ismert legnagyobb földrengések értéke (magnitúdója) 9 körüli, míg egy asztalról leeső tégla által keltett földmozgás magnitúdója kb. -2 (a magnitúdó-skála logaritmikus, így a magnitúdó értéke negatív is lehet) Ha egy rengés magnitúdója egy egységgel nagyobb a másikénál a skálán, az körülbelül 30-szor nagyobb energianövekedést jelent (azaz például egy 7-es rengésben 30-szor több energia szabadul fel, mint egy 6-osban).

Tűzgyűrű fogja körbe a Csendes-óceánt: az óceánt mindenhonnan aktív kőzetlemez-szegélyek övezik, vulkanizmussal és földrengésekkel

Az eddigi mérések és történelmi adatok alapján a következő 9-es esemény, vagyis egy mega-földrengés 37 százalék eséllyel a következő 50 éven belül fog kipattanni a Cascadia mentén. Mega-földrengés átlagosan 500 évente fordult elő az elmúlt 10 ezer év során. Az átlagértéktől azonban lehetnek kisebb-nagyobb eltérések, ezért veszik komolyan a kutatók a veszélyt. Egy új elmélet szerint az is előfordulhat, hogy a földkéreg akár egy évezredig is nyugalomban pihen, a feszültség kioldódása pedig az ezt követő szakaszban jóval sűrűbben megy végbe, így akár 250 évente is kipattanhat egy-egy mega-földrengés.

A legutóbbi nagy rengés, amely a Cascadia zónához köthető, 1700 januárjában sújtotta a kontinenst. Ennek meghatározását nagyon pontos japán feljegyzések tették lehetővé. 1700. január 26-án este 21 órakor kb. 9-es erősségű földrengés történt. Japán keleti partjaira 9 órával később 3 méter magasságú cunami csapott le, ebből az adatból az óceánfenék közbeeső szakaszának ismeretében ki lehetett számítani a földrengés helyét, időpontját és erősségét.

Az összes hasonló eseményt az elmúlt 10 ezer évre visszafejteni rendkívül nehéz feladat, de segítenek az úgynevezett turbiditek. A nagy erejű rengések következtében a kontinentális lemezperemeken lerakódott tengeri üledékek az óceán mélyére zúdulnak. Az itt felhalmozódott osztályozatlan, durva, a mélytengeri üledékek finomszemcséjű anyagától jól elkülöníthető törmeléket nevezik zagyárnak vagy turbiditnek. Radiometrikus kormeghatározással általában megállapítható a turbiditrétegek kora, ezzel a múltbeli nagy földrengések időpontja is.

Az amerikai geológiai szolgálat (USGS) földrengésekkel foglalkozó oldalán a héten történt földrengéseket láthatjuk és bele is lehet nagyítani a térképekbe

Mindezek miatt lehetőség van tehát a földrengéskockázat valószínűségi alapú meghatározására. Ilyen módon, a földrengéskockázat ismeretében történő előzetes felkészüléssel a földrengés vagy egy esetleges cunami által okozott károk és veszteségek csökkenthetők. Sajnos mind a mai napig nem sikerült megbízható módszert találni a földrengések előrejelzésére. A földrengés kipattanása oly sok tényezőtől függ, hogy a kutatók nagy része úgy véli, pontos előrejelzésre sohasem lesz mód.

Várható hatások, pusztítás

Egy 9-es vagy annál nagyobb magnitúdójú földrengés során elképesztő erővel, hosszú percekig remeg a föld, így a pusztítás mértéke rendkívül nagy. Az érintett területek épületeinek többsége lakhatatlanná válna, nagy részük összedőlne. A rengés az autóutakat darabokra tépné, a hidak pedig valószínűleg összeomlanának. Rengeteg ember esne áldozatul. Észak-Amerika esetében további veszélyt jelent, hogy mivel az epicentrum valószínűleg a parttól távolabb, a tenger alatt lesz, a rengés szökőárat kelt, amely további életeket követelhet.

Az Egyesült Államokban számos evakuálási terv készült már, és folyamatosan dolgoznak rajta, hogyan lehetne a lehető leggyorsabban kimenekíteni a lakosságot. Mint említettük, a földrengés pontos előrejelzése azonban nem lehetséges, a következtében kialakuló cunami pedig túl gyorsan eléri a partot, így a lakosságnak legfeljebb negyed órája lenne biztonságosabb helyekre húzódni.

A jövő épületeit is érdemes a nagy rengésre tervezni. Az Oregoni Egyetem kutatói például olyan épületeket terveznek, melyek egyszerre nyújtanának védelmet a földrengés és a cunami ellen is (egy rajz az épületről a legalsó képen). E célra megfelelően erős szerkezetű és olyan magas (valójában oszlopokon álló) épület szükséges, melyet nem sodor el az árhullám. A Cannon Beach nevű városka lakosai az Egyesült Államok első ilyen épületét szeretnék felépíteni településük központjában. Az épület kettős célt szolgálna, mivel ez lenne egyben az új városháza is.

Az oregoni javasolt szerkezet kicsinyített mását tesztelik az egyetem "cunami-hullám medencéjében". A különlegesen kialakított medencében, hullámkeltő szerkezet segítségével képesek cunamit szimulálni (természetesen a valóságnál sokkal kisebb méretben), és modellezni annak hatásait

Hasonló, cunami-biztos szerkezeteket eddig Japánban készítettek, de ezek közül még egyet sem teszteltek