Radio je sa
svjetski poznatim stručnjacima Göranom Ekströmom, Meredith Nettles i pokojnim
Adamom Dziewonskim u seizmološkoj laboratoriji Harvarda i napisao svoju
dodiplomsku tezu o dubokim zemljotresima.
Za BUKU govori o
tlu koje se već danima ne smiruje u Turskoj, ali i o zemljotresima u Rumuniji, Tadžikistanu, Italiji. Otkriva i kako dolazi do razornih zemljotresa,
gdje se najčešće dešavaju, te kakve su prognoze za Balkan. U razgovoru smo se
dotakli i novijih saznanja o unutrašnjoj strukturi Zemlje.
Šta nam možete reći o sada već tri jaka potresa koja su zadesila graničnu oblast Turske i Sirije i izazvala tolike žrtve i materijalnu štetu? Ali i o potresima u Tadžikistanu, prije toga u Rumuniji i Italiji? Da li je moguće da su jedni potakli da se ovi drugi brže dese? Naime, meteorolozi iz Srbije su naveli da je zemljotresom koji se desio na granici Turske i Sirije “oslobođena ogromna energija koja pomjera ploče koje dolaze iz dubine Zemlje i da je zahvaćen region od oko 600 kilometara, cijelom dužinom”.
Zemljotresi su manifestacija iznenadnog oslobađanja energije koja se nakuplja na rasjedu godinama ili stoljećima. Vremenom se tektonske ploče kreću brzinom od nekoliko centimetara godišnje – slično brzini kojom rastu nokti), a pokreće ih nekoliko procesa kao što je uranjanje okeanskih ploča u plašt u zonama subdukcije i generalna cirkulacija, konvekcija plašta. U periodu između zemljotresa, obično nema relativnog pomaka tektonskih blokova na suprotnim stranama rasjeda, tako da deformacija, savijanje samih blokova omogućava kretanje ploča. Ova deformacija pohranjuje elastičnu energiju koja se iznenada oslobađa u potresu. Na primjer, najveći potres koji se dogodio 6. februara doveo je do pomicanja anadolske tektonske ploče nekoliko metara prema jugoistoku u odnosu na arapsku ploču. Sam potres ne oslobađa svu pohranjenu energiju deformacije i njegova pojava može ublažiti pritisak ili ga povećati na obližnjim rasjedima. Na primjer, potres magnitude 7,8 povećao je stres na obližnjem rasjedu (Sürgü rasjed) koji je sutradan puknuo u zemljotresu magnitude 7,5.
Osim toga, zemljotresi ne pomjeraju sve dijelove rasjeda jednako. Neki dijelovi rasjeda se pomiču manje, a drugi više, tako da oslobađanje pritiska nije jednako ni duž cijelog dijela rasjeda koji je pukao u potresu. Ova neravnomjerna preraspodjela pritiska rezultira popratnim potresima koji se dešavaju sedmicama ili čak godinama nakon glavnog šoka. Iako ne možemo predvidjeti precizne lokacije, veličine ili vremena kada će se naknadni potresi pojaviti, uočili smo neke statističke odnose koji nam mogu reći šta možemo očekivati o pojavi popratnih potresa. Obično je najveći naknadni potres za 1,2 jedinice magnitude manji od glavnog udara. Ovo je u skladu s onim što smo vidjeli u Turskoj, kao, na primjer, nedavni (20. februara) potres jačine 6,3 stepena.
Također, cijeli rasjed ne pukne u potresu, tako da potres poveća pritisak na dijelovima rasjeda koji nisu pukli. Na primjer, u zemljotresu 6-og februara puklo je oko 200-300 km istočno-anatolijske zone rasjeda.
Koliko se pritisak promijeni na drugim rasjedima zbog potresa ovisi o relativnim orijentacijama rasjeda i kretanju nastalom u potresu. Isto tako, promjena pritiska se smanjuje sa daljinom od centra potresa, tako da postaje zanemarljivo mala na razdaljini od nekoliko stotina kilometara. Okidanje na većim udaljenostima je moguće i zavisi od toga koliko je drugi rasjed spreman da pukne. Nažalost to je jako teško odrediti.
Smatram da zemljotresi u Rumuniji, Italiji i Tadžikistanu nisu direktno povezani sa zemljotresima u Turskoj.
Javile su se, naravno, brojne teorije o svjetlu koje se vidjelo na nebu u trenutku zemljotresa nad Turskom, o plinovodima kao uzroku zemljotresa, a mnogi navode HAARP sistem, ili da su zapadne zemlje znale za zemljotres, pa su zbog toga povukle svoje osoblje iz ambasada u Turskoj. Kako vi kao naučnik reagujete na ovakve tvrdnje, zašto, po Vašem mišljenju, mnogi ljudi vjeruju u njih i kako uopšte kao naučnik pobijate ove teorije?
Svjetla povezana sa zemljotresima su prijavljivana u mnogim prilikama, koja sežu do pionirskog rada iz Japana iz 1930-ih godina. Postoji niz objašnjenja zašto se takva svjetla mogu pojaviti. Ponekad su to transformatori koji eksplodiraju. Ali, bilo je izvještaja o svjetlima prije, tokom, i poslije zemljotresa koji sugeriraju da uključuju promjene električnog potencijala u atmosferi ili unutar zemlje. Do sada naučnici nisu uspjeli da uvjerljivo objasne sva zapažanja i istraživanja o ovim svjetlima se nastavljaju. Po mom mišljenju, glavna prepreka napretku je nedostatak sistematskih kvantitativnih opservacija koje se ne oslanjaju na ljudsko pamćenje, koje može biti manjkavo tokom veoma stresnih situacija poput zemljotresa.
Ove druge teorije o kojima pitate nisu čak ni teorije, jer nemaju nikakve veze sa zemljotresima niti fizičkim mehanizmima koji bi ih čak i spekulativno mogli povezati sa zemljotresima. Nazvao bih ih glupostima, ali ljudi koji plasiraju ovakve teorije zavjere su zlonamjerni, a koriste jednu užasnu ljudsku tragediju da bi prikupili klikove, pravili pare, ili podrivali povjerenje u institucije i nauku. Ove vrste nepotkrijepljenih spekulacija mogu uzrokovati pravu štetu, pa čak i gubitak života, kao što je bio slučaj kada se ranjivi pojedinci nisu vakcinisali zbog nekih neprovjerenih gluposti koje su pročitali na internetu. Da budemo jasni, niko nije predvidio tačnu lokaciju, vrijeme i magnitudu zemljotresa u Turskoj, a svako ko tvrdi drugačije radi retrodikciju – kad se dogodi zemljotres lako je uzviknuti “znao sam da će se desiti“ – i želi da profitira od tragedije ili zadovolji psihološku želju da se čini važnim ili moćnim.
Vratimo se na graničnu oblast Turske i Sirije, da li je jačina potresa bila veća od očekivane?
Područje Turske i Sirije, gdje su se dogodili razorni potresi, je trusno područje u kojem je dominantna tektonska struktura zona Istočnog Anatolijskog rasjeda. Taj rasjed razdvaja anadolsku tektonsku ploču na istočnoj strani rasjeda koja se pomiče prema jugoistoku, dijelom povučena subdukcijom afričke ploče ispod Egejskog mora, od arapske ploče na zapadnoj strani rasjeda, koja se pomiče prema sjeveru. Zemljotresi na istočno-anatolijskom rasjedu, kao ovaj 6. februara, su manifestacija naglog, sinistralno-horizontalnog kretanja tektonskih blokova, koji u svega 90tak sekundi kliznu 2-3 metra duž 200 kilometara rasjeda.
Seizmolozi koriste razne metode da bi procijenili vjerovatnoću da će neki region pogoditi zemljotres određene minimalne jačine u periodu od nekoliko decenija. Jedna metoda koja je bila primijenjena na ovaj region u Turskoj i Siriji uzela je u obzir lokacije i jačine istorijski zabilježenih zemljotresa, izračunala koliko su oni povećali ili smanjili pritisak na razne rasjede u regionu, i zatim identifikovala dijelove rasjeda na kojima je stres naročito visok. Takva analiza rađena 2002. godine zaključila je da bi budući razoran zemljotres trebao pogoditi baš ovaj dio rasjeda koji je pukao u zemljotresu 6. februara i procijenila je da bi zemljotres na tom dijelu rasjeda najvjerovatnije bio jači od magnitude 7.3. Od početka devetnaestog vijeka, područje duž istočno-Anatolijskog rasjeda pogodilo je nekoliko velikih zemljotresa magnituda 7.1 do 7.5, a postoje informacije da se na istom rasjedu koji je pukao 6. februara dogodio sličan zemljotres magnitude 7.8 davne 1114. godine.
Gdje su se kroz istoriju dogodili zemljotresi ovako snažni kao u Turskoj i Siriji?
Potresi ove veličine, magnitude 7,8, nisu izuzetno rijetki. U posljednjih trideset godina dogodilo se otprilike 75 takvih zemljotresa širom svijeta, sa tipičnom stopom od 2 godišnje. Ono što je neobično i tragično jeste da, dok se većina takvih potresa dešava u udaljenim ili mahom nenaseljenim područjima, potres 6. februara je pogodio gusto naseljeno područje. Sljedećeg dana uslijedio je manji, ali i te kako razoran zemljotres magnitude 7,5, u kojem je pukao obližnji rasjed i koji je potresao zgrade koje su već bile oštećene glavnim udarom.
Najveći zemljotres koji smo snimili seizmografima se dogodio 1965. godine u Čileu, a imao je magnitudu 9.5. Svaki jedinični porast magnitude znači da se potresom oslobađa 32 puta više energije. To znači da je zemljotres 1965. godine bio oko tristo puta veći od onog koji je pogodio Tursku 6. februara. Prije 12 godina smo vidjeli katastrofalno razaranje u Japanu u kojem je stradalo 18.000 ljudi, a bilo je prouzrokovano zemljotresom magnitude 9.0 i popratnim cunamijem.
U regiji Turske i Sirije o kojoj govorimo, kroz istoriju su zabilježeni mnogi smrtonosni zemljotresi. U šestom stoljeću, kada se Antakija zvala Antiok i bila jedan od najvećih gradova u istočnom rimskom carstvu (takozvanom Vizantijskom carstvu), dogodio se nekoliko destruktivnih zemljotresa koji su sravnili sa zemljom taj grad i usmrtili čak 250,000 ljudi.
Koja su seizmički najtrusnija područja na svijetu?
Odgovor na ovo pitanje pomalo ovisi o tome šta podrazumijevate pod pojmom „najtrusnija“. Ako mislite na mjesta gdje se događaju najveći zemljotresi, onda je odgovor takozvani “vatreni pojas” oko Tihog okeana, gdje okeanske ploče uranjaju u Zemljin plašt u konvergentnim zonama, proces koji se zove subdukcija. Ovo objašnjava sve zaista ogromne zemljotrese koji su se dogodili. Na primjer, 20 najvećih potresa koje smo instrumentalno zabilježili (seizmometrima) su svi bili ovog tipa. Međutim, ako govorimo o najsmrtonosnijim potresima slika se mijenja, jer sada aludiramo na regije koje imaju ne samo česte velike potrese nego i visoku naseljenost. Ovo je uglavnom pojas kontinentalne kolizije koja se proteže od Kine na istoku preko Irana i Kavkaza, pa Turske, kroz balkansko poluostrvo, Italiju, pa do Iberijskog poluostrva na zapadu. U ovom trusnom pojasu, kontinentalne tektonske ploče, uključujući Afričku, Arapsku i Indijsku ploču se pomiču prema euroazijskoj ploči. Pošto su kontinentalnog tipa njihova specifična gustoća je takva da ne mogu uroniti u Zemljin plašt. Naprotiv, konvergencija proizvodi rasprostranjenu deformaciju, sa mnogo rasjeda koji mogu proizvesti velike zemljotrese na relativno plitkim dubinama. Region je gusto naseljen tako da se tu dešavaju najsmrtonosniji zemljotresi u istoriji.
A na Balkanu, BiH? Kakva je ovdje situacija?
Balkansko poluostrvo je seizmički aktivno i prilično složeno područje – ne samo u uobičajenom političkom smislu te riječi. U Bosni i Hercegovini najveći instrumentalno zabilježen zemljotres bio je razorni zemljotres magnitude 6,4 koji je pogodio Banjaluku 1969. godine, čemu je prethodio neuobičajeno jak zemljotres prethodnog dana. U našoj zemlji, dominantni tektonski proces je spora konvergencija između Jadranske mikroploče i Evroazijske ploče, koja je rezultat kretanja Afričke ploče prema sjeveru, tj. ka Evroazijskoj ploči. Kretanje ovih ploča jedna prema drugoj proizvodi pomicanje tektonskih blokova na rasjedima širom regije koji se protežu oko 300 km od obale Jadrana. Banjalučki zemljotres se može shvatiti u ovom kontekstu jer je nastao naglim pomjeranjem blokova jednog prema drugom – kompresivnim nasrtanjem. Međutim, preko naše zemlje se protežu i drugi rasjedi, koji omogućavaju horizontalno klizanje blokova jednog pored drugog, zato je i kod nas česta pojava horizontalnih, transkurentnih rasjeda. Općenito govoreći, upravo je južna obala Jadrana, od Dalmacije preko Dubrovačke regije do primorske Crne Gore, ta koja je, barem u skorijoj istoriji, bila seizmički najaktivnija. Najveći zemljotres u regionu bio je zemljotres magnitude 7 koji je pogodio južnu Crnu Goru 1979. godine, razorivši Budvu i praveći štete širom regiona, te se i u ovom slučaju objašnjava kompresivnim nasrtanjem Jadranske mikroploče.
U čemu se vidi najveći napredak u seizmologiji u posljednjih desetak godina?
U posljednjih desetak godina su zabilježeni veliki tehnološki i metodološki napreci. Sada, poslije velikih zemljotresa, rutinski izrađujemo modele koji koriste seizmičke talase i geodetske satelite da prikažu koliko su se tektonski blokovi pomakli tokom zemljotresa. Pomoću boljih informacija o strukturama u kori, i sofisticiranih metoda za simuliranje propagacije seizmičkih talasa, možemo preciznije predviditi intenzitet vibracija tla. Te informacije se mogu koristiti ne samo u pripremama planova civilne zaštite i izradama standarda gradnje nego i poslije zemljotresa da bi efikasnije raspodijelili spasilačke timove u najteže pogođene teritorije. M 7.8 – 26 km ENE of Nurdağı, Turkey (usgs.gov)
Jedna metoda koja bi čitače ovog portala interesovala je korištenje seizmičke “buke” — stalnih vibracija koje putuju po Zemlji — u svrhe snimanja unutrašnje strukture naše planete.
Šta još istražujemo u seizmologiji i o unutrašnjoj strukturi Zemlje?
Seizmolozi analiziraju vibracije tla koje proizvode potresi da bi u njima identifikovali specifične seizmičke talase, mjere koliko im je vremena trebalo da pređu od centra zemljotresa do seizmografa, i pomoću tih informacija pokušaju prikazati unutrašnjost planete. Ovo je slično metodama pomoću kojih se ultrazvučni talasi koriste u medicinskom snimanju ili izrađuje kompjuterska tomografija (CT sken). Koristeći ove metode mi smo u mogućnosti da vidimo unutar naše planete. Ima mnogo toga što ne razumijemo o strukturi Zemlje, o cirkulaciji njenog plašta, o uzrocima nekih vrsta vulkanizma, i slično. Pomoću boljih prikaza unutrašnje strukture možemo koristiti slične metode analize vibracija i pomicanja tla da fokusiramo metode na sam rasjed i odredimo tačno gdje su se tektonski blokovi pomakli, koliko naglo, i procijeniti gdje će se popratni potresi najvjerovatnije dogoditi.
I za kraj, šta vi trenutno istražujete, negdje pročitah stijene koje se nalaze neposredno iznad Zemljinog centra? Možete li nam reći nešto o tome?
Ja koristim spomenute seizmičke metode da istražujem unutrašnjost planete Zemlje i Marsa. Na Zemlji, ja i moji studenti i kolege mapiramo gdje se okeanske ploče nalaze u Zemljinom plaštu, gdje je raspoređen vruć materijal povezan sa vulkanima, a također smo otkrili neke još neobjašnjene strukture, uključujući par džinovskih regiona u blizini osnove plašta ispod Tihog okeana i Afrike. U ovim regionima blizu jezgra naše planete, seizmički talasi putuju sporo, a stijene koji ih čine su neobično vruće. Neki naučnici spekulišu da su ovi regioni ostatak objekta koji se zove Thea, a misli se da je pogodio Zemlju prije 4 milijarde godina. Materijal koji je izbačen u orbitu tokom ovog udara je stvorio mjesec. Na Marsu smo uspjeli odrediti debljinu kore te planete – nešto što je Andrija Mohorovičić uradio na Zemlji početkom dvadesetog vijeka – veličinu jezgra, pa čak i odrediti njegovu gustoću i brzinu kojom talasi putuju kroz jezgro. Ovim otkrićima unapređujemo naše razumijevanje kako planeta Zemlja funkcioniše kao sistem, a i kako su druge planete postale kakve jesu.