بزرگ‌ترین زلزله جهان تا چه اندازه خسارت به بار می‌آورد؟

زلزله یا زمین لرزه یکی از خطرناک ترین بلایای طبیعی است. اما بزرگ‌ترین زلزله جهان تا چه اندازه می‌تواند خسارت بار و ترسناک باشد؟

در 22 می سال 1960 یک زلزله ویرانگر در جنوب شیلی اتفاق افتاد. به مدت 10 دقیقه زمین به قدری شدید لرزید که مردم نمی‌توانستند روی پای خود بایستند. خیابان‌ها شکافته شدند و خانه‌ها فرو ریختند. طبق گفته سازمان زمین شناسی ایالات متحده یک مرد گزارشی را در مورد نجات از زلزله و سونامی بعد از آن ارائه کرده. او در ابتدا فکر کرد که جنگ سرد منجر به آخرالزمان هسته ای شده.

بزرگ‌ترین زلزله جهان در کجا به ثبت رسیده است؟

زلزله والدیویا که اسم آن بر اساس نزدیک‌ترین شهر به مرکز زلزله گذاشته شده، چیزی حدود 9.5 ریشتر قدرت داشت، بزرگ‌ترین زلزله ثبت شده تاریخ است. اما آیا زلزله‌ای می‌تواند از این هم بزرگ‌تر شود؟

پاسخ این سوال از نظر علم زمین شناسی بله هست، اگرچه احتمال زلزله‌ای به این بزرگی خیلی کم است. با اینکه زلزله با شدت بیش از 9.5 ریشتر می‌تواند اتفاق بیفتد، اما این حادثه نیازمند این است که حجم بسیار بزرگی از پوسته به یک باره شکسته شود و حرکت لایه‌ای بسیار عمیق و همینطور وسیعی رخ دهد. وندی بوهون دانشمند و زمین شناس بیان می‌کند که مکان‌های کمی در کره زمین وجود دارد که ممکن است این اتفاق در آن‌جا رخ دهد. وندی بوهون اظهار کرد که زلزله‌ای با شدت 9.5 ریشتر احتمالا بزرگ‌ترین زلزله‌ای است که سیاره ما می‌تواند تولید کند و رسیدن به 10 ریشتر به شدت دور از انتظار است.

بوهون گفت: «برای هالیود عالیه ولی برای زمین واقع گرایانه نیست.»

ریشتر واحد اندازه‌گیری انرژی‌ای است که در یک زلزله آزاد می‌شود. این عدد مقداری با شدت حس شده توسط افراد متفاوت است، چون این شدت حس شده بستگی به فاصله فرد از کانون زلزله و شرایط زمین دارد. به گفته بوهون زلزله یکسان برای کسی که روزی زمین نرم و ماسه ایستاده نسبت به کسی که روی زمین سخت ایستاده شدید‌تر حس می‌شود.

قدرت یک زمین لرزه به مساحت کل گسل شکسته شده بستگی دارد. این مقدار هم بستگی به این دارد که گسل تا چه عمقی در پوسته وجود دارد و اندازه افقی بخشی که می‌شکند چقدر است. عمیق‌ترین گسل‌ها در منطقه فرورانش قرار دارند، جایی که یک صفحه تکتونیک به زیر صفحه دیگر فشار می‌آورد.

در قسمت‌های عمیق‌تر سنگ‌ها به قدری داغ هستند که نرم و چسبنده‌اند و به‌ جای شکستن، خم می‌شوند. با اینکه به گفته سازمان زمین شناسی ایالات متحده آمریکا ممکن است برخی زلزله‌ها در عمق 800 کیلومتری عمق زمین رخ دهند، بیشتر زلزله‌های عمیق لرزش سطحی زیادی را ایجاد نمی‌کنند. زلزله‌های چند 10 کیلومتر ابتدایی پوسته‌اند که برای مردم خطرناک‌اند.

به گفته هیدی هوستون، زمین شناس حیطه زلزله دانشگاه کالیفرنیا جنوبی، گسل‌هایی که بیشترین توانایی را برای تولید زلزله‌های بزرگ و زیان‌بار دارند، گسل‌های ناحیه فرورانش‌اند. این گسل‌ها به جای زاویه عمودی، زاویه‌ای مورب دارند، بیشترین سطوح سنگ را دارند که می‌توانند به یکدیگر گیر کنند، فشار ایجاد کنند و در نهایت بشکنند.

هوستون در مجله live science گفت: «در واقع اندازه صفحه گسل شناور است که بیشترین تاثیر را روی حداکثر شدت زلزله دارد و این صفحات گسل در ناحیه فرورانش می‌توانند بزرگ‌تر هم بشوند.»

اما برای اندازه قسمتی از گسل که شکسته می‌شود محدودیتی وجود دارد. به گفته بوهون حتی گسل‌های ناحیه فرورانش هم همگی به یک باره نمی‌‌شکنند. معمولا چیزی در مسیر آن‌ها قرار می‌گیرد، شاید یک کوه زیر دریایی یا یک تغییر در نوع سنگ یا هندسه آن که بخشی از یک گسل را نسبت به نواحی مجاور آن مقاوم تر می‌کند.

به گفته هوستون یک عامل موثر دیگر در شدت زلزله، میزان حرکت یا لغزش گسل است. طبق یک قاعده، سطوح کوچکتر گسل‌های در حال شکست، کمتر از سطوح بزرگ‌تر می‌لغزد. پس در حالی که یک زلزله 5 ریشتری می‌تواند چند سانتی‌متر بلغزد، مقداری که به احتمال زیاد زمین بالای خود را نمی‌‌کند، یک زلزله 9 ریشتری ممکن است حدود 20 متر یا بیشتر بلغزد. به گفته سرجیو بارینتوس ، زلزله شناس دانشگاه شیلی در سال 2016 که خود در زلزله بزرگ این کشور حضور داشت، این زلزله در واقع به علت نحوه کشش زمین مساحت کشور را افزایش داد.

درک بهتر مفهوم قدرت زلزله

معیار شدت و قدرت زلزله به صورت سهوی می‌تواند تفاوت بین زلزله‌های خیلی بزرگ را نامشخص و مبهم نشان دهد. این معیار خطی نیست بلکه لگاریتمی است.هر یک واحد که افزایش می‌یابد، حرکت زمین 10 برابر و انرژی آزاد شده تا 32 برابر افزایش می‌یابد. بوهون برای بیان این موضوع از مثال شکستن دسته اسپاگتی استفاده می‌کند.

اگر شکستن یک رشته اسپاگتی برابر یک زلزله 5 ریشتری باشد، برای آزاد کردن انرژی یک زلزله 6 ریشتری باید 32 رشته اسپاگتی را بشکنید. بر اساس همین معیار اسپاگتی، انرژی زلزله 7 ریشتری مثل شکستن 1024 رشته اسپاگتی، 8 ریشتری مثل شکستن 32،768 رشته و 9 ریشتری معادل شکستن 1،048،576 رشته اسپاگتی است.

همانطور که این مثال نشان می‌دهد تفاوت بین زلزله 8 ریشتری و 9 ریشتری از نظر انرژی آزاد شده، خیلی بیشتر از تفاوت زلزله 5 ریشتری و 6 ریشتری است. بنابراین اگر شدت زلزله را از 9.5 به 9.6 افزایش دهیم نسبت به زمانی که آن را از 5.5 به 5.6 افزایش می‌دهیم مساحت بزرگ‌تری دچار شکستگی گسل می‌شود.

به علت تردید و بلاتکلیفی در اندازه‌گیری، به گفته هوستون، هنوز در مورد اینکه آیا زلزله شیلی دقیقا 9.5 ریشتر بود مباحثه علمی وجود دارد. برای درک بهتر تفاوت بسیار زیاد بین اعداد کوچک در مقیاس ریشتر، این را در نظر بگیرید که یک زلزله 9.5 ریشتری بیش از 2 برابر قوی‌تر از دومین زمين‌لرزه بزرگ ثبت شده تاریخ است، زلزله ای 9.2 ریشتری که در آلاسکا رخ داد.

البته فاجعه‌های نجومی‌ای وجود دارند که از نظر تئوری می‌توانند باعث زلزله‌های بسیار وسیع‌تری شوند. به عنوان مثال برخورد با یک سیارک. (برخی از دانشمندان معتقدند که برخورد سیارکی که 66 میلیون سال پیش نسل دایناسورها را منقرض کرد زمین لرزه ای با ریشتر 2 رقمی ایجاد کرد).

به گفته هوستون در خط زمانی چندین میلیارد ساله، زمین قطعا شاهد چنین فاجعه‌هایی بود. ولی او معتقد است احتمال وقوع زمین لرزه ای بزرگ‌تر از مورد ذکر شده در اواسط دهه 90، در دوره زندگی انسان‌ها خیلی کم است. بزرگ‌ترین زمین لرزه باستانی که بر اساس شواهد زمین شناسی ارزیابی شده هم در شیلی رخ داده است، چیزی حدود 3800 سال قبل، و بر اساس تحقیقات سال 2022، با شدتی حدود 9.5 ریشتر.

بوهون اظهار کرد که همیشه اندازه زلزله مهمترین فاکتور در میزان مرگبار بودن آن نیست، حداقل نه برای انسان‌ها. زلزله‌های کوچکتر با وقوع در مناطق پر جمعیت و مناطقی با ساختمان‌های غیر‌ایمن عامل مرگ و میر‌های بسیار زیادی بودند. زمین لرزه 9.5 ریشتری شیلی حدود 2000 نفر تلفات داشت در حالی که یک زلزله 8 ریشتری در شهر شانژی چین در سال 1556 حدود 830،000 کشته داشت.

در سال 2005 یک زلزله 7.6 ریشتری باعث مرگ حدود 79،000 نفر در کشمیر شد و در سال 2010 یک زلزله 7 ریشتری در هاییتی نزدیک به 220،000 نفر کشته داشت. حتی زمین لرزه 1994 نورثریج، یک زلزله 6.7 ریشتری زیر دریا و گسلی که قبلا هیچکس متوجه آن نشده بود 57 نفر را کشت، هزاران نفر را مصدوم کرد و از آن‌جایی که روی لس آنجلس تاثیر گذاشت میلیون‌ها دلار خسارت مالی ایجاد کرد.

بوهون بیان کرد: «تعداد زیادی از گسل‌ها می‌توانند زمین لرزه‌های ویرانگر ایجاد کنند، ولی مردم فقط به بزرگ‌ترین آن‌ها فکر می‌کنند.»