We wtorek wyspą Kiusiu wstrząsnęło trzęsienie o sile 6,8 w skali Richtera. Epicentrum znajdowało się na południe od miasta Kumamoto. To nie był tylko wstrząśnienie mózgu – to było wydarzenie katastrofalne. Wybuchły pożary, drogi się zawaliły, a budynki zawaliły się, w tym centrum handlowe, w którym ratownicy przedzierają się teraz przez gruzy w poszukiwaniu ludzi.
Co dokładnie spowodowało to zniszczenie? To nie była typowa mega-zmiana. To było trzęsienie ziemi z poślizgiem. Skorupa ziemska pękła, bloki przesunęły się względem siebie z ogromną siłą.
Ale dlaczego tutaj? Skąd takie zniszczenia o magnitudzie zaledwie 6,8?
Kyushu: Koszmar tektoniczny
Kyushu to nie tylko przypadkowa wyspa. To skrzyżowanie geologiczne. Niezależny sejsmolog Amilcar Carrera-Cevallos nazywa to „jedno z miejsc stanowiących największe wyzwanie sejsmiczne w Japonii”.
Wyobraź sobie skrzyżowanie tektoniczne. Oddziałujące na siebie siły są sprzeczne; ciągną ziemię w przeciwnych kierunkach.
Z jednej strony płyta filipińska poddaje się płycie euroazjatyckiej. Trwa subdukcja. Tempo osiadania wynosi około 40–50 mm rocznie. To około dwóch cali stałego naprężenia ciśnieniowego rocznie.
Po drugiej stronie? Rozciąganie (rozciąganie).
Basen tylno-przyśrodkowy rozciąga ziemię. To przedłużenie tworzy chwytak Beppu-Shimabara. Jest to strefa uskoków pełna aktywnych uskoków. Wulkany Asa i Untseng znajdują się właśnie na tej niestabilnej podstawie.
Masz coś do porównania: subdukcja pcha z jednego końca, rozciąganie ciągnie z drugiego. A potem cały ten złożony system przecina duży uskok pęknięcia – linia tektoniczna środkowej Japonii.
Trzęsienie ziemi o magnitudzie 6,8 miało miejsce wzdłuż lokalnego uskoku w samej płycie euroazjatyckiej. Nie w głównym korycie, ale w małej szczelinie w korze.
Niebezpieczeństwo bliskości powierzchni
Głębokość jest ważniejsza niż wielkość.
To trzęsienie ziemi miało miejsce zaledwie 10 kilometrów (6 mil) pod powierzchnią. To drobne.
„To płytkie skupienie w dużej mierze wyjaśnia, dlaczego wstrząsy osiągnęły najwyższy poziom w skali japońskiej.”
Skala USGS (intensywność sejsmiczna) sięga poziomu 7. Trzęsienie ziemi osiągnęło szczyt tuż poniżej gęsto zaludnionego obszaru.
Geofizyk Allen Hasker zauważa, że kluczowa była lokalizacja. Gdyby energia ta została uwolniona bliżej strefy subdukcji – głębiej, dalej od miast – wpływ byłby znacznie słabszy. Tutaj cios trafił prosto w cel. Dosłownie.
Płytka głębokość wyjaśnia zawalone budynki i mosty. Intensywność nie miała czasu opaść, zanim dotarła na powierzchnię.
Porównanie z 2016 r.: Zwiastuny Kumamoto
To nie pierwszy raz, kiedy Kumamoto cierpi.
W 2016 roku regionem wstrząsnęła seria śmiertelnych wstrząsów wtórnych. Również wybuchowe. Dotknęło także te same miasta. Ale kolejność była inna.
Katastrofa w 2016 r. rozpoczęła się od wstrząsu o sile 6,2. Następnie, około 36 godzin później, w wyniku innego uskoku doszło do wstrząsu o magnitudzie 7,0. Nikt nie przewidział pojawienia się tego drugiego „potwora”.
Dzisiejsze wstrząsy o magnitudzie 6,8 nie miały takich poprzedników. Było to pojedyncze wydarzenie o dużej skali. Jednak Carrera-Cevallos zauważa podobieństwa w mechanice usterek.
„Główną różnicą jest to, co dzieje się później.”
Nie wiemy, co będzie dalej. Trzęsienia ziemi są powszechnie nieprzewidywalne. Jeden dzień ciszy nie oznacza bezpieczeństwa.
Dlaczego lokalne usterki są koszmarem inżynierów
To wydarzenie obnaża błąd w naszym podejściu do budownictwa.
Projektujemy budynki z myślą o trzęsieniach ziemi subdukcyjnych. Duży, głęboki, odległy. Bierzemy pod uwagę długie fale.
Nasze modele ignorują lokalne usterki.
Carrera-Cevallos podkreśla kluczową kwestię w inżynierii konstrukcyjnej. Lokalne usterki są liczne. Są słabo poznane w porównaniu z dużymi strefami subdukcji. Jednakże powodują one silne szczytowe przyspieszenia naziemne.
Bliżej źródła.
Są to wibracje o wysokiej częstotliwości. Takie, które powodują szczękanie zębów i niszczenie budynków bez zbrojenia. Ofiarą tej szczególnej częstotliwości padły stare budynki Kumamoto.
To jest trudny problem. Jak zmapować każdą małą szczelinę w ziemi? Jest to zabronione. Musimy założyć najgorszy scenariusz.
„To region aktywny sejsmicznie, ale wydarzenia tego rodzaju przypominają nam o szczegółach, których wciąż nie do końca rozumiemy”.
Nawet przy zaawansowanych systemach monitorowania warunki tektoniczne potrafią zaskakiwać. Linia tektoniczna środkowej Japonii jest dobrze znana. Graben jest zmapowany. Ale interakcje? Dokładny moment wyzwolenia energii przez uskok na głębokości 10 kilometrów?
Pozostaje nieprzewidywalne.
W niektórych częściach Kumamoto nadal płoną pożary. Akcja ratownicza trwa. Ziemia jest tam zmęczona. Ale płyty wciąż się poruszają. Pchają. Ciągną. Przesuwają się.
Czekam na kolejny spadek napięcia.
