Sokkal több és pusztítóbb földrengés és cunami lehet a jövőben

This picture taken by a Miyako City official on March 11, 2011 and released on March 18, 2011 shows a tsunami breeching an embankment and flowing into the city of Miyako in Iwate prefecture shortly after a 9.0 magnitude earthquake hit the region of northern Japan. The official number of dead and missing after the devastating earthquake and tsunami that flattened Japan's northeast coast a week ago has topped 16,600, with 6,405 confirmed dead, it was announced on March 18, 2011. AFP PHOTO / JIJI PRESS (Photo by JIJI PRESS / JIJI PRESS / AFP) / Japan OUT

Az Új-Mexikói Egyetem kutatói szerint az alábukási zónákban – ahol az óceáni lemez a kontinentális lemez alá bukik – a jelenleg becsültnél nagyobb lehet a cunamik és földrengések kockázata.

A legpusztítóbb természeti katasztrófák közé tartozó földrengések és cunamik a jelenlegi becsléseknél nagyobb fenyegetést jelenthetnek az Új-Mexikói Egyetem (USA) és a Nanjangi Műszaki Egyetem (Szingapúr) frissen közzétett kutatása szerint. A Nature Geoscience folyóirat által közölt tanulmányban a kutatók új módszereket dolgoztak ki a parttól legtávolabb eső szubdukciós (alábukási) zónák hordozta földrengés- és cunamiveszély kiszámítására, és azt találták, hogy egyes területekre vonatkozóan a korábbi számítások módszeresen alulbecsülték a rizikót. Véleményük szerint az eredmények tükrében e rizikóbecsléseket újra el kell végezni.

A számítások frissítése jelentős következményekkel bír a világszerte számos régióban – így Délkelet-Ázsiában és a Csendes-óceánt körülölelő partvidékeken – elhelyezkedő kockázati övezetek veszélyelhárítási stratégiáira.

A tektonikai törésvonalak mentén bekövetkező ún. megathrust földrengések, amelyek a földgolyón tapasztalható legerősebb földrengések közé tartoznak, az alábukási vagy szubdukciós zónákban következnek be, ahol a földkérget alkotó tektonikai lemezek találkoznak, és az egyik a másik alá gyűrődik.

A lemezek folyamatosan egymás felé tartanak, ám a határuknál található törésvonal hosszabb időre megrekedhet, ezért elcsúszási deficit halmozódik fel.

Ez a deficit úgy viselkedik, mint egy egyre gyülemlő adósság, amelyet idővel vissza kell fizetni, és a valuta ebben az esetben maga a földrengés.

Ha a rengés a törésvonal sekélyen fekvő, a tengerfenékhez közeli részét érinti, hirtelen megemelheti a tengerfenéket, ami a rengésen kívül még egy pusztító cunamit is elindít.

Illusztráció Forrás: AFP/NurPhoto/Garry Lotulung

Ezért a megathrust földrengések kipattanási mintázatának megértése – különösen a törésvonalak sekély part menti régióiban, ahol a leginkább romboló hatású cunamik keletkeznek – a földtudomány egyik sürgető feladata, hiszen nélkülözhetetlen a törésvonalaknál bekövetkező szeizmikus események és óriáshullámok kialakulásának megjóslásához. A szeizmikus események valószínűségét laboratóriumi kísérletek és a törésvonalból származó anyagminták alapján hagyományosan viszonylag alacsonynak becslik a törésvonal sekély szakaszán.

Azt, hogy a törésvonal elcsúszási deficitje milyen ütemben halmozódik fel, a földfelszín elmozdulásait az időben nyomon követő földmérési eszközökkel, például a felszínre telepített nagy pontosságú GPS-szenzorokkal figyelhetjük meg, feltéve, hogy rendelkezünk egy modellel arról, miként mozdulnak el a szenzoraink a törésvonal csúszásának hatására. Ugyanakkor ez a technika nagyon közvetett, és nehéz rajta keresztül pontosan látni, mi is történik a törésvonal sekély szakaszán, amely messze esik a parttól és kilométerekkel a vízfelszín alatt fekszik, vagyis olyan helyen van, ahol hagyományos GPS-eszközök nem tudnak működni.

GPS-szenzorok az új-mexikói sivatagban Forrás: UNAVCO

Most az Új-Mexikói Egyetem és a szingapúri Nanjang Műszaki Egyetem tudósai új földmérési módszert fejlesztettek ki az elcsúszási deficit értékének kikövetkeztetésére, amely tekintetbe veszi a törésvonal különböző részei közötti kölcsönhatásokat is, ezért fizikailag sokkal pontosabb eredményt szolgáltat. Eric Lindsey és csoportja rámutatnak: a korábbi modellek nem vették figyelembe azt a tényt, hogy ha a törésvonal mély szakasza két földrengés közötti időszakban megreked, akkor a sekély szakasz sem mozoghat, hanem az általuk „stresszárnyék"-nak nevezett állapotba kerül. Ebben az állapotban nincs olyan felhalmozódott energia, amely a sekély szakaszt elcsúszásra késztetné.

E hatás bekalkulálásával a csoport olyan eljárást dolgozott ki, amely ugyanúgy a földfelszíni mérőpontokról származó eredményekre támaszkodik, mégis sokkal jobban „látni" engedi a törésvonal elcsúszását a partvonaltól legtávolabbi területeken is.

Ezáltal a kutatók újraértékelhetik azt a veszélyt, amit az alábukási zónák parttól távoli, a cunamik keletkezése szempontjából leginkább kockázatos területei hordoznak.

„Ezt a technikát az Észak-Amerika csendes-óceáni partvidéke, illetve Japán partjai mentén húzódó alábukási zónákra alkalmazva azt találtuk, hogy ahol elakadt törésvonalszakaszok találhatók a mélyben, ott a törésvonal sekély része is a saját súrlódási sajátságaitól függetlenül jelentős elcsúszási deficitet halmoz fel – mondta el Lindsey, aki az Új-Mexikói Egyetem Föld- és Bolygótudományi Tanszékének tanára, de a Nanjangi Műszaki Egyetem vendégeként a szingapúri Föld Obszervatóriumban végezte a kutatásokat.

Ha ezek a területek szeizmikusan elcsúszhatnak, akkor a globális cunamiveszély nagyobb lehet a jelenleg felismertnél.

Módszerünk segítségével azonosíthatjuk azokat a kritikus helyeket, ahol a tengerfenéki megfigyelések információt szolgáltathatnak a törésvonal súrlódási sajátságairól, így segíthetik az elcsúszási viselkedés jobb megértését."

Illusztráció Forrás: AFP/Jiji Press

A tanulmány felhívja tehát a földtudomány figyelmét arra, hogy azok a korábbi modellek, amelyeket a megathrust események nyomán kialakuló cunamik kockázatának becslésére használnak, felülvizsgálatra szorulnak világszerte.

Mivel ezt a már rendelkezésre álló mérési adatok alapján is megtehetjük, a frissített kockázatbecslés viszonylag gyorsan elvégezhető. Remélhetőleg ez hozzásegíti a part menti területek lakosságát ahhoz, hogy jobban felkészüljön a jövőbeli lehetséges katasztrófákra.