گسلهای ناآرام تهران، استانبول و لسآنجلس
علیرغم خزش در بعضی بخشهای گسلهای پیرامون تهران، استانبول و لسآنجلس باید گوشبهزنگ رخداد زمینلرزهای بزرگ در پیرامون این شهرهای مهم دنیا بود
اخبار سبز کشاورزی؛ در جنوب کالیفرنیا ۱۷ زمینلرزه با بزرگای بیش از ۴ در فاصله یکساله منتهی به ۱۹ اکتبر ۲۰۲۴ رخ داده که سه رخداد با بزرگای بیش از ۴.۴ در نزدیکی شهر لسآنجلس و در شش ماه اخیر رخ داده است.
در ۱۲ زمینلرزه با بزرگای بیش از۴ در فاصله یک سال قبل از ۱۹ اکتبر ۲۰۲۴ در نزدیکی استانبول رخ داد که سه زمینلرزه روی شاخه جنوبی سامانه گسله آناتولی شمالی در ساحل جنوب دریای مرمره به وقوع پیوسته است.
همین مدت یکساله سه زمینلرزه با بزرگای بیش از ۴ در نزدیکی تهران، یکی در دشت قزوین و دیگری در گرمسار و سومی در شمال دشت کویر مرکزی ایران، رخ داده است.
آیا مناطقی که این شهرهای مهم و پرجمعیت دنیا در نزدیکی آنها قرار دارند و در ماههای اخیر چندین زلزله را تجربه کردهاند، باید منتظر زمینلرزهای بزرگ در آیندهای نزدیک باشند؟
ماهیت زمینلرزهها، پیشبینی آنها را سخت میکند. هیچ زلزلهای با زمینلرزهای مشابه نیست، زیرا در ژرفای پوسته، میزان انرژی آزادشده و واکنش سنگهای اطراف آن متفاوت است. پیشبینی زلزله برای سالها چالشی برای جامعه دانشمندان زلزلهشناسی بوده است. در سالهای اخیر در ایران و چندین کشور دیگر در جهان درحالتوسعه مدلهای احتمالی پیشبینی زلزله بااستفاده از الگوهای لرزهخیزی (تکرار زمینلرزهها در یک منطقه) بودهایم.
هنگامی که یک زلزله بزرگ رخ میدهد، بسیاری از مردم میدانند که پس از آن یکسری زمینلرزههای کوچکتر به نام پس لرزه ها شناخته می شود. این نوع خوشهبندی زلزله بسیار رایج است، اما افراد کمتری میدانند که خوشههایی از زلزلههای قبل از یک زلزله بزرگ نیز وجود دارد که بهعنوان پیشلرزه زلزله اصلی عمل میکنند.
در مدلهای احتمالی سعی میشود از این زلزلههای کوچک در پیشبینی زلزله بزرگ بعدی استفاده شود. خوشههای زلزله قبل از یک رویداد بزرگ بهعنوان پیشلرزههای زلزله اصلی عمل میکنند.
هنگامی که یک زلزله بزرگ درحال آمادهسازی برای رخداد است، منطقهای که در آن زمینلرزه میخواهد رخ میدهد، قبل از رویداد، یک توالی از زلزلههای کوچکتر را تجربه میکند. این خوشهبندی از زمینلرزهها میتواند تنها در طی چندماه یا طی یک دوره چندساله قبل از زلزله بزرگ رخ دهند.
هرچه زلزله آتی بزرگتر باشد، پیشلرزههای آن بزرگتر خواهند بود و مدت زمان طولانیتر و مساحت اشغالشده توسط پیشلرزهها بیشتر میشود. این پدیده بهعنوان افزایش اندازه پیشرونده precursory scale increase شناخته میشود.
مدل هر زلزله، یک پیشلرزه براساس اندازه (EEPAS) از روابط بین بزرگای پیشلرزهها، بزرگای زلزله بزرگ و دوره بازگشت و مساحت اشغالشده با پیشلرزهها برای پیشبینی احتمال زلزلههای بزرگ آینده در یک منطقه خاص استفاده میکند. این مدل فرض میکند که هر زلزله مشاهدهشده ممکن است پیشلرزهای از یک زلزله بزرگتر باشد.
با اعمال مدل بهصورت گذشتهنگر بر روی دادهها امکان آزمایش توانایی پیشبینی مدل وجود دارد.
«کامل بودن» کاتالوگها و اطلاعات زمینلرزه پیش از وقوع به بزرگای زلزله اصلی و طول زمان تأخیر -نبود یا سکون لرزهای- بستگی دارد. براساس ارزیابی دادههای موجود، درحالیکه احتمال وقوع زلزلههای شدید با بزرگای بیش از ۶، در دهه پیش رو کم است، ولی رخداد زمینلرزههای شدید در بازه زمانی پیش رو در نواحی یادشده بیش از بازههای زمانی دهههای قبل ارزیابی میشود.
اکنون بهدلیل پیچیدگی پدیده رخداد زمینلرزه و اینکه درک ما از پوسته دینامیکی زمین دائماً در حال تغییر است، زلزلهشناسان از شبیهسازهای عددی زلزله برای ایجاد دادههای مصنوعی زلزله بهویژه با بهرهگیری از هوش مصنوعی استفاده میکنند که امکان مطالعه دقیق بسیاری از سناریوهای مختلف زلزله فراهم شود.
پدیده افزایش اندازه پیشلرزه که در آن خوشهبندی پیشلرزههای زمینلرزه نشاندهنده یک زلزله بزرگ آینده است، نیز در این مجموعه دادههای زلزله مصنوعی لحاظ میشود.
در کالیفرنیا گسل سنآندریاس حدود هزار و ۳۰۰ کیلومتر از شمال کالیفرنیا تا مرز مکزیک امتداد دارد و مسئول برخی از ویرانگرترین زمینلرزهها در تاریخ این ایالت بوده است. بخش جنوبی گسل سنآندریاس بیش از ۳۰۰ سال است که زلزله بزرگی را ثبت نکرده است. بهویژه آنکه معمولاً هر ۱۴۰-۱۵۰ سال یک زلزله بزرگ را تجربه میکند. زمینلرزه ۱۹۰۶ سانفرانسیسکو با بزرگای ۸.۰ یکی از مهمترین رویدادهای لرزهای در تاریخ ایالات متحده است. در زلزله ۱۷ اکتبر ۱۹۸۹ لوماپریتا با بزرگای ۶.۷ در کالیفرنیای شمالی باعث کشته شدن ۶۳ نفر و خسارت تقریباً ۶ میلیارد دلاری شد. در جنوب کالیفرنیا، زلزله سال ۱۹۹۴ نورتریج به بزرگای ۶.۷ منجر به ۵۴ کشته و آسیب رساندن به بیش از ۱۱۲ هزار ساختمان شد و خسارت تخمینی تا ۲۰ میلیارد دلار برآورد شد.
پیشبینیهای پسلرزهها نیز اطلاعات مهمی را ارائه میدهد که میتواند جان افراد جوامع آسیبدیده را نجات دهد.
خدمات اضطراری از این پیشبینیها برای تصمیمگیری در مورد زمان انجام بازرسی ساختمانهای آسیبدیده و انجام عملیات جستوجو و نجات استفاده میکنند. اطلاع از پتانسیل پسلرزهها میتواند تفاوت قابلتوجهی در ایمنی ایجاد کند. زمینلرزههای بزرگتر تمایل به ایجاد پسلرزههای بیشتری دارند و دادههای اندازهگیریشده توسط شبکه لرزهنگاری منطقهای برای تخمین بزرگی و احتمال آنها ضروری است.
دانشمندان میتوانند با تجزیه و تحلیل امواج لرزهای، الگوهای غیرعادی را در پوسته زمین که ممکن است نشاندهنده وجود گسلهای ناشناخته باشد، تشخیص دهند. مطالعه حرکات لرزهای به دانشمندان اجازه میدهد تا نحوه رفتار گسلها را درک کنند، از جمله نحوه شکستن و تعامل آنها که میتواند سیستمهای گسل جدیدی را آشکار کند.
چنین زمینلرزههای خوشهای همیشه مردم را به این فکر میاندازد که آیا معنای آنها بیشتر از تکانهای تصادفی معمول است. فعالیتهای زمینلرزهای جزئی تقریباً بهطور مداوم در امتداد گسلهای فعال رخ میدهد، اگرچه بیشتر آنها مورد توجه قرار نمیگیرند. مشکل عباراتی مانند «پیشلرزه» و «پسلرزه» این است که دانشمندان هرگز نمیدانند چگونه یکی از رخدادها یا دیگری را بهعنوان رخداد اصلی تلقی کنند، بهویژه تا قبل از آنکه زمینلرزههای آن منطقه کاهش نیافتهاند.
خبر بد آن است که ایدهای که اغلب تکرار میشود مبنیبر اینکه لرزههای کوچک برای کاهش فشار بر روی گسل و کاهش احتمال یک رویداد بزرگ رخ می دهند، الزاماً درست نیست.
گسل یا بخشهای مختلف یک گسل را میتوان بهعنوان قفلشده یا در حال خزش طبقهبندی کرد. گسلهایی که با خزش تغییر شکل نشان میدهند، با گذشت زمان بهآرامی جابهجا میشوند و ممکن است زمینلرزههای کوچکتری مانند آنچه در این یک سال اخیر در نزدیکی تهران، استانبول و لسآنجلس رخ داده است، متحمل شوند. بااینحال، گسلهای قفلشده حرکت نمیکنند و تمرکز استرس و افزایش فشار تا زمانی ادامه مییابد که زلزلهای با بزرگی زیاد کل این استرس جمعشده را یکجا آزاد کند.
بهنظر میرسد علیرغم خزش در بعضی بخشهای گسلهای پیرامون تهران، استانبول و لسآنجلس، باید گوشبهزنگ رخداد زمینلرزهای بزرگ در پیرامون این شهرهای مهم دنیا بود.