Preuzeto i prevedeno sa sajta NASA Global Climate Change
Zahvaljujući tome što je lokacija zemljotresa bila relativno izolovana, izbegla se veća šteta, ali je on poslužio kao upozorenje i budilnik stanovnicima Kalifornije da osveste činjenicu da žive u zemlji u kojoj se događaju zemljotresi i da moraju da se pripreme za onaj veliki koji, naučnici kažu, sigurno dolazi. Ovi zemljotresi su takođe pokrenuli ozbiljnije razgovore o istima.
Mnogo je mitova o zemljotresima. Jedan od poznatijih je onaj da ne postoji „vreme za zemljotrese“ – odnosno da ne postoje vremenski uslovi koji najavljuju zemljotrese, kao što su, veruje se, suv i topao vazduh, ili suvo i oblačno vreme. Ovaj mit potiče od grčkog filozofa Aristotela, koji je u četvrtom veku pre Hrista izjavio da je uzrok zemljotresima zarobljen vetar koji „beži” iz podzemnih pećina. On je verovao u to da na vremenske uslove na Zemlji utiče velika količina vetra zarobljena pod zemljom, te da je pred zemljotres vreme uvek toplo i mirno.
Sa pojavom seizmologije, odnosno nauke o zemljotresima, saznali smo da su za većinu potresa uzrok tektonski procesi – sile u Zemlji koje menjaju strukturu zemljine kore. Pod tim silama podrazumeva se, pre svega, raspad podzemnih masa stena duž raseda, odnosno slabih linearnih zona na Zemlji. Takođe, saznali smo da se mnogo zemljotresa dešava duboko ispod zemljine površine, na mestima gde vremenski uslovi i temperature ne mogu vršiti uticaj. Konačno, znamo da je statistička distribucija zemljotresa približno jednaka u svim vrstama vremenskih uslova. Mit razbijen.
Zapravo, prema studiji američkih geologa, jedina povezanost između zemljotresa i vremenskih uslova je u tome što velike promene u atmosferskom pritisku, a uzrokovane velikim olujama, poput uragana, mogu da kreiraju takozvane „spore zemljotrese“ koji izbacuju energiju tokom dužih vremenskih perioda, a ne uzrokuju potrese zemlje kao što to čine „obični“ zemljotresi. Iako oni mogu, potencijalno, da doprinesu stvaranju razarajućih zemljotresa, „taj doprinos je mali i statistički nevažan“.
Ali šta je sa klimom? Da li postoji veza između klimatskih fenomena i zemljotresa? Da o tome saznamo više, obratili smo se geofizičaru Polu Lundgrenu, zaposlenom u NASI-noj Laboratoriji za mlaznu propulziju u Pasadeni, Kaliforniji.
Odmeravanje seizmičkih posledica vode
Da bi se uspostavila bilo kakva veza između klimatskih uslova i zemljotresa, prvo se mora utvrditi to koje vrste tektonskih procesa mogu da se povežu sa klimatskim fenomenima, izjavio je Ludgren. Naučnici znaju da zemljotresi mogu biti izazvani promenama u rasedima – najveće klimatske promene koje mogu da se dese, a da utiču na tektonske procese i njih menjaju, jesu površinske vode poput kiše i snega. Ludgen dodaje da nekoliko studija podržava ovakve korelacije, ali da postoji kvaka.
„Obično se ove vrste korelacija vide kroz mikroseizam, što je slabo podrhtavanje zemlje. Mikroseizam su sitni zemljotresi sa magnitudama manjim od nule – manjim od onih koje ljudi mogu da osete“, izjavio je on. „Oni se javljaju prilično često“.
Lundgren je citirao rad svog kolege, Žan Filipa Avuka sa Kalifornijskog tehnološkog instituta (engl. Caltech) i drugih naučnika koji su otkrili korelaciju između mikroseizma na Himalajima i godišnje sezone monsuna. Tokom letnjih meseci, velike količine padavina dešavaju se na Indo-Gangskoj niziji koja obuhvata severne regione indijskog potkontinenta. Ove padavine povećavaju opterećenja na Zemljinoj kori i smanjuju nivoe mikroseizma na susednim Himalajima. Tokom sušne zimske sezone, kada je u Zemljinoj kori manje vode, mikroseizam na Himalajima dostiže vrhunac.
Lundgren, ipak, kaže da je komplikovanije doneti ovakve zaključke kada su veći zemljotresi u pitanju.
„Videli smo da relativno male promene u klimatskim uslovima utiču na mikroseizam“, izjavio je. „Mnoge manje pukotine u Zemljinoj kori su nestabilne. Takođe, vidimo i da plima i oseka može da izazove manje potrese u Zemlji, tj. mikroseizme. Ipak, pravi izazov leži u tome da iskoristimo naše znanje o mikroseizmu i produbimo ga kako bismo razumeli veće potrese, potrese koje bi ljudi osetili. Iako raspuknuća izazvana klimatskim promenama mogu da izazovu zemljotrese, mi ne možemo biti potpuno sigurni u tu korelaciju“.
„Ne znamo kada se mogu dogoditi netektonska raspuknuća koja mogu izazvati veći zemljotres”, izjavio je i dodao: „Trenutno, ne možemo sa sigurnošću reći da klimatske promene mogu uzrokovati zemljotrese“.
Šta je sa sušama?
Znamo da promene godišnjih doba utiču na rasede. Ali, šta je sa manje periodičnim klimatskim promenama, kao što su dugotrajne suše? Mogu li i one da budu uzrok promenama?
Istraživanja kažu da mogu – promene u zemljinim rasedima događaju se nakon dužih sušnih perioda. Istraživanje koje su 2017. godine sproveli naučnici Donald Argus i drugi, koristeći podatke preciznih GPS stanica u Kaliforniji, Oregonu i Vašingtonu, otkrilo je da su naizmenični periodi suša i obilnih padavina u planinskom lancu Sijera Nevada između 2011. i 2017. godine izazvali porast planinskog vrha od 2,5 centimetra, a zatim i njegov pad od 1,5 centrimetra. Uzrok tome jeste to što su planinske stene tokom suše gubile vodu, a zatim je ponovo dobijale.
Slično tome, pokazalo se da ispumpavanje vode iz podzemnih vodonosnih slojeva, koje se povećava tokom sušnih perioda, takođe utiče na rasede zbog toga što „olakšava“ Zemljinu koru. Lundgren je ukazao na studiju iz 2014., objavljenu u časopisu Nature by Amos et al., koja se bavila istraživanjem uticaja ispumpavanja podzemnih voda Centralne doline Kalifornije na seizmičnost raseda u susednom San Andreasu. Naučnici su otkrili da ispumpavanje vode može uzrokovati promene duž San Andreas raseda, te dovesti do njihovog otpuštanja i iskliznuća. Rezultat toga mogu biti zemljotresi.
„Te promene su male – ali ukoliko se ispumpavanje vode vrši kroz duži vremenski period, one se povećavaju“, izjavio je. „Iako su te promene male naspram drugih tektonskih promena, one mogu podstaći sledeći, veći zemljotres raseda San Andreas. Povrh toga, količina iskliznuća na rasedu povećava se sa vremenom između zemljotresa, što može rezultirati češćim, ali manjim potresima.”
Regija Fort Tejon u San Andreasu poslednji put je imala zemljotres 1857. godine – uzevši u obzir nepredvidljivu prirodu zemljotresa koji se događaju duž raseda, sa trenutnim znanjem, naučnici su daleko od toga da mogu razumeti kad i gde će se sledeći veći zemljotres u toj regiji dogoditi.
Vatra i led: glečeri i tektonski procesi
Još jedan fenomen vezan za klimu, a za koji se veruje da ima veze sa tektonskim pomeranjima je glacijacija. Povlačenje glečera može smanjiti jačinu Zemljine kore i uticati na kretanje podzemne magme. Nedavna studija časopisa Geology o vulkanskoj aktivnosti koja se dogodila na Islandu pre 4.500 i 5.500 godina, kada je Zemlja bila mnogo hladnija nego danas, otkrila je vezu između deglacijacije i povećane vulkanske aktivnosti. Nasuprot tome, kada se glacijalni pokrivač povećao, vulkanske erupcije su opadale.
Takođe, pokazalo se da brzo kretanje glečera izaziva pojavu poznatu kao glacijalni zemljotresi. Glacijalni zemljotresi na Grenlandu dostižu vrhunac u letnjim mesecima i sve ih je više – razlog za to je, pretpostavlja se, globalno zagrevanje.
Ljudska upotreba vode i indukovana seizmičnost
Pored toga što voda utiče na klimu i seizmičnost, upotreba iste od strane ljudi doprinosi fenomenu poznatom kao „indukovana seizmičnost“, a koji utiče na nastanak zemljotresa.
Voda koja je uskladištena u velikim branama povezana je sa zemljotresima na različitim lokacijama širom sveta. Na primer, 1975. godine, otprilike osam godina nakon što je jezero Orovil u severnoj Kaliforniji, drugo po veličini jezera koje je izgradio čovek, stvoreno iza Orovil brane, u blizini njega se dogodila serija zemljotresa, najveće registrovane magnitude 5,7. Zemljotresi su se dogodili ubrzo nakon što je voda u rezervoaru spuštena do najnižeg nivoa (nakon što je prvobitno napunjena radi popravke dovoda u elektranu brane), a zatim ponovo napunjena.
Nekoliko istraživanja o zemljotresima zaključilo je da fluktacije u nivou i težini rezervoara utiču na rasede i stoga mogu izazvati zemljotrese. Posmatranjem aktivnosti zemljotresa u rezervoarima u godinama nakon što su se potresi dogodili, donet je zaključak o korelaciji između nivoa rezervoara i seizmičnosti. Kako se rezervoar puni na zimu i proleće, seizmičnost se smanjuje, a najveći zemljotresi se javljaju kada nivo rezervoara opada – u leto i na jesen.
Indukovana seizmičnost se takođe može javiti kada se oštete raspuknuća ljudskim delima. Studije Geološkog topografskog instituta Sjedinjenih Država i drugih povezale su nagli porast broja zemljotresa u Oklahomi i drugim državama srednje i istočne Amerike sa povećanjem prakse ubrizgavanja otpadnih voda u zemlju, tokom poslednjih godina naftnih operacija. Bušotine u koje se ubrizgava voda puštaju tečnost ispod zemlje, u porozne geološke formacije i naučnici veruju da tečnost ponekad ulazi u zatrpane rasede kojima preti iskliznuće, menjajući njihov pritisak i uzrokujući njihovo iskliznuće.
Šira slika povezanosti Zemljinih sistema
Lundgren je izjavio da se, kada je počeo da proučava zemljotrese, sve svodilo na razumevanje procesa koji se dešavaju unutar Zemljine kore. Sada se to menja.
„U prethodnih desetak godina, sa korišćenjem novih tehnologija kao što je GPS, ljudi su počeli da primećuju i druge faktore koji mogu da izazovu zemljotrese“, izjavio je. „Veoma je zanimljivo biti u mogućnosti da pronađeš povezanost između klimatskih uslova i zemljotresa. Ipak, izazov je potkrepiti tu povezanost fizičkim činjenicama i dokazima“.
„Ne možemo predvideti kada bi se mogao dogoditi zemljotres kao rezultat klimatskih promena“, zaključio je on. „Čak i ako znamo da neki spoljni klimatski uslovi potencijalno utiču na rasede, ukoliko ne znamo da li su ti isti rasedi svakako pred pucanjem, ne možemo reći – da, očekuje nas zemljotres za nedelju ili mesec dana“.
Ova istraživanja ističu neverovatnu kompleksnost Zemljinih sistema. Da bismo bolje razumeli njihovu povezanost, koja je neretko puna iznenađenja, potrebna su dalja istraživanja.
