Niemal każdego roku, duże trzęsienie ziemi występuje gdzieś na świecie i przykuwa uwagę opinii publicznej. Tymczasem każdego dnia tysiące mniejszych wstrząsów często pozostaje niezauważonych przez większość ludzi. Choć zwykle uważamy ziemię za solidną i stabilną, w rzeczywistości nieustannie przesuwa się ona pod naszymi stopami.

Co powoduje trzęsienia ziemi?

Skorupa ziemska ma głębokość od 3 do 45 mil (5 do 70 kilometrów). Skorupa jest cienką, twardą skorupą, która unosi się na gęstszej, gorętszej skale płaszcza. Skorupa jest podzielona na kilka kawałków zwanych płytami tektonicznymi, które są w ciągłym ruchu, ścierając się ze sobą na granicach zwanych uskokami.

Przesuwając się obok siebie, płyty tektoniczne zahaczają o nierówne fragmenty skał. Zatrzaskują się razem jak rzepy. Jednakże, nawet jeśli granice uskoków są zablokowane razem, płyty nadal się poruszają, ciągnąc za splątane fragmenty. To ciągnięcie może spowodować dalsze pękanie skorupy ziemskiej, tworząc więcej uskoków w pobliżu granic płyt.

Trzęsienie ziemi występuje, gdy ciśnienie wytworzone wzdłuż uskoku staje się silniejsze niż ciśnienie utrzymujące skały razem. Wtedy skały po obu stronach uskoku nagle rozrywają się, czasami z prędkością ponaddźwiękową. Obie strony uskoku przesuwają się obok siebie, uwalniając spiętrzone ciśnienie. Energia z tej separacji promieniuje na zewnątrz we wszystkich kierunkach, w tym w kierunku powierzchni, gdzie jest odczuwana jako trzęsienie ziemi.

Nawet jeśli płyty tektoniczne przesuwają się w regularnym tempie w czasie, sposób w jaki uskoki uwalniają zmagazynowaną energię jest inny przy każdym trzęsieniu ziemi, powiedział Shimon Wdowinski, geofizyk z University of Miami’s Rosentiel School of Marine & Atmospheric Sciences. „Każde trzęsienie ziemi nie powtarza dokładnie tego, co wydarzyło się wcześniej. Czasami jest jedno duże trzęsienie ziemi, czasami są dwa lub trzy razem”, powiedział Live Science. „Nie ma żadnej regularności.”

Po dużym trzęsieniu ziemi często następują wstrząsy wtórne, czyli mniejsze trzęsienia, które wynikają z dostosowania się skorupy ziemskiej do głównego wstrząsu. Te wstrząsy wtórne mogą pomóc naukowcom w ustaleniu pochodzenia głównego trzęsienia, ale mogą stwarzać problemy dla tych, którzy cierpią z powodu jego następstw.

Tsunami

Jeśli trzęsienie ziemi występuje w oceanie, może ono wypchnąć w górę potężne fale, znane jako tsunami. Nagły ruch dna morskiego w górę lub w dół podczas trzęsienia ziemi tworzy duże fale tsunami, podobne do dziecka pluskającego się w wannie. Trzęsienia ziemi mogą również wywołać tsunami poprzez uwolnienie podwodnych osuwisk, które również wypierają ogromne ilości wody morskiej.

Mierzenie trzęsień ziemi

Wielkość trzęsienia ziemi, lub magnituda, zależy od tego jak duży jest jego macierzysty uskok i jak bardzo się przesunął. Ponieważ uskoki te rozciągają się od powierzchni do głębokości kilku mil, geolodzy nie mogą po prostu odwiedzić źródła, by obliczyć te liczby. Zamiast tego polegają na narzędziu znanym jako sejsmograf, który mierzy fale sejsmiczne lub wibracje powstałe w wyniku trzęsienia ziemi.

Magnituda trzęsienia ziemi jest określana w skali magnitudy momentu, a nie w skali Richtera. Skala magnitudy momentu daje lepsze wyobrażenie o wstrząsach i możliwych zniszczeniach spowodowanych trzęsieniami ziemi wszelkiego rodzaju na całym świecie.

Trzęsienia ziemi o magnitudzie mniejszej niż 3 występują codziennie i generalnie nie są odczuwane przez ludzi. Trzęsienie o magnitudzie od 3 do 5 jest uważane za niewielkie, podczas gdy trzęsienie o magnitudzie od 5 do 7 jest umiarkowane lub silne. W wyższych wartościach trzęsienia te mogą być niszczące dla miast. Trzęsienia ziemi o magnitudzie od 7 do 8 są poważne; co roku występuje ich około 15. Każdego roku co najmniej jedno trzęsienie ziemi o magnitudzie powyżej 8 – „wielkie” trzęsienie ziemi – sieje spustoszenie. Trzęsienie ziemi o magnitudzie 10 nigdy nie zostało zmierzone, ale spowodowałoby ono rozległe zniszczenia.

Przez użycie odczytów z co najmniej trzech sejsmografów, geolodzy mogą ustalić pochodzenie trzęsienia ziemi. W miejscu uskoku, to pochodzenie nazywane jest hipocentrum; na powierzchni, epicentrum.

Większość głównych trzęsień ziemi uderza w dobrze znane linie uskoków. Kalifornijczycy, na przykład, raczej nie będą zszokowani, jeśli poczują, że ziemia trzęsie się pod ich stopami. Ale projekt mapy wydany przez U.S. Geological Survey w 2014 r. ujawnia, że 42 z 50 stanów ma umiarkowane lub wysokie ryzyko zagrożenia sejsmicznego.

Przygotowanie na katastrofę

Naukowcy nie wymyślili jeszcze sposobu na przewidywanie trzęsień ziemi. Chociaż zwierzęta mają podobno szósty zmysł, jeśli chodzi o te wibracje, żadne badania tego nie potwierdziły, a tym bardziej nie określiły, w jaki sposób takie przewidywania mogą mieć miejsce. W wielu przypadkach, zwierzęta po prostu wyczuwają nadejście fal trzęsienia ziemi, które pozostają niezauważone przez ludzi.

Naukowcy mogą jednak zidentyfikować miejsca, które prawdopodobnie doświadczą trzęsień ziemi w przyszłości. Na przykład, wzdłuż granicy płyt tektonicznych u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej, naukowcy zmapowali lokalizację historycznych trzęsień ziemi i znaleźli „luki sejsmiczne” – strefy, w których nie było ostatnio dużych trzęsień ziemi. I rzeczywiście, naukowcy przewidzieli duże trzęsienie ziemi w luce sejsmicznej w pobliżu Maule, Chile, które zostało uderzone przez temblor o magnitudzie 8,8 w 2010 roku. „Było kilka bardzo udanych prognoz opartych na teorii luki sejsmicznej,” powiedział Wdowinski.

Nawet bez takich prognoz, są pewne podstawowe rzeczy, które można zrobić, aby przygotować się na trzęsienie ziemi. Federalna Agencja Zarządzania Kryzysowego zaleca, aby wszystkie rodziny na całym świecie posiadały zestaw awaryjny w domu i samochodzie, a także przekazały swoim bliskim plan na wypadek każdego rodzaju katastrofy (nie tylko trzęsienia ziemi). Takie przygotowanie może sprawić różnicę nie tylko fizycznie, ale również emocjonalnie.

Jeśli mieszkasz na znanym terytorium trzęsienia ziemi, upewnij się, że twoje półki są mocno przymocowane do ścian, z ciężkimi przedmiotami na niższych półkach. Trzymaj ciężkie przedmioty z dala od łóżek i miejsc do siedzenia, a także przymocuj do ścian elementy wyposażenia, takie jak duże telewizory. W każdym pokoju należy wyznaczyć bezpieczne miejsce pod stabilnym biurkiem lub stołem, gdzie można schronić się przed spadającymi przedmiotami. Wzmocnione drzwi mogą stanowić bezpieczne schronienie, ale większość drzwi wewnętrznych nie jest wystarczająco mocna; solidne biurko prawdopodobnie zapewni większą ochronę, zgodnie z U.S. Geological Survey.

„Trzęsienia ziemi nie zabijają, zabijają budynki”, powiedział Wdowinski.

Jeśli jesteś na zewnątrz, wejdź na otwarty teren, z dala od konstrukcji i mostów. Według FEMA, wiele ofiar śmiertelnych trzęsienia ziemi w Long Beach w 1933 roku to ludzie, którzy wybiegli na zewnątrz i zostali zmiażdżeni przez spadające gruzy z walących się budynków. Pamiętaj, że trzęsąca się ziemia rzadko powoduje obrażenia lub śmierć; to spadające przedmioty są skutkiem trzęsienia. Jeśli jesteś w samochodzie, zatrzymaj się tak szybko, jak to możliwe, ale pozostań w środku. Jeśli jesteś na plaży lub w pobliżu plaży, przenieś się szybko w głąb lądu, aby uniknąć potencjalnych fal tsunami.

Po trzęsieniu ziemi, postępuj ostrożnie. Pamiętaj, że po większości trzęsień ziemi następują wstrząsy wtórne. Zwracaj uwagę (i nos) na wycieki gazu. Jeśli byłeś w środku podczas trzęsienia, wyjdź na zewnątrz. Słuchaj komunikatów publicznych; radio zasilane bateriami jest idealne do Twojego zestawu awaryjnego.

Słynne trzęsienia ziemi

1811-1812 – Missouri. Na początku XIX wieku seria trzęsień ziemi w New Madrid wstrząsnęła środkowymi Stanami Zjednoczonymi. W tamtych czasach nie istniały sejsmografy, więc badacze wykorzystali historyczne relacje naocznych świadków, aby ustalić, że magnituda trzęsień wahała się między 7 a 8. Ogromne fale utworzyły się na Missisipi, powodując, że niektóre odcinki rzeki wydawały się płynąć do tyłu.

1906 – San Francisco, Kalifornia, Magnituda: 8. Około 3000 osób zginęło w wyniku trzęsienia ziemi, na uskoku San Andreas, oraz w wyniku pożaru.

1923 – Tokio, Japonia, Magnituda: 7,9. Jedno z najbardziej niszczycielskich trzęsień ziemi na świecie, ponad 142 000 osób zginęło w wyniku zawalenia się budynków i powstałej burzy ogniowej. Trzęsienie spowodowało również powstanie ogromnych fal tsunami.

1960 – Chile, Magnituda: 9,5. Największe trzęsienie ziemi, jakie kiedykolwiek zanotowano, trzęsienie ziemi w Chile w 1960 roku zabiło ponad 1600 osób, a wiele z nich zginęło w wyniku tsunami. Fale osiągały wysokość 11,5 metra (38 stóp) i niosły odłamki aż 3,2 kilometra w głąb lądu.

1970 – Peru, Magnituda: 7,9. Zginęło około 66 000 osób, wiele z nich w wyniku zawalenia się budynków i lawiny po trzęsieniu ziemi.

2004 – Indonezja, Magnituda: 9,1. Trzecie największe trzęsienie ziemi na świecie w tym stuleciu, trzęsienie zabiło ponad 227 000 ludzi. Potężne fale tsunami przetoczyły się przez Ocean Indyjski i spustoszyły 12 krajów azjatyckich.

2011 – Japonia, Magnituda: 9,0. Ponad 15 000 osób zginęło, gdy trzęsienie ziemi w północnej Japonii wywołało gigantyczne tsunami. Tsunami zniszczyło również reaktor jądrowy, stwarzając nowe problemy dla ludzi w samym środku zniszczenia.

Dodatkowe raportowanie przez starszego pisarza Becky Oskin

.