Cutremure
In data de 17 ianuarie, 1995 la ora 5 şi 46 minute, dimineaţa, oraşul Kobe a fost zguduit de un cutremur puternic. Au fost dărâmate case, poduri şi autostrăzi suspendate, căile ferate au fost îndoite. în casele prăbuşite s-au distrus cablurile de curent electric şi conductele de gaz, ceea ce a îngreunat foarte mult acţiunile de salvare a sinistraţilor. Au murit peste 5300 de oameni; unii au fost striviţi de construcţiile prăbuşite, iar alţii au pierit în incendiile izbucnite după cutremur.
Din când în când, scoarţa terestră se pune brusc în mişcare şi îşi modifică suprafaţa: acest fenomen este cutremurul, unul din cele mai înspăimântătoare fenomene naturale. în oraşele mari, cutremurele sunt cu adevărat distrugătoare.
Pagubele nu au constat doar în pierderea unor vieţi omeneşti: după unele estimări, recuperarea pagubelor şi reconstruirea oraşului au costat peste 100 de milioane de dolari americani. Oamenii de ştiinţă prevâzuseră un mare cutremur în Japonia, dar au stabilit greşit locul în care se va declanşa: se aşteptau să se producă în Tokio, capitala ţării.
Forţe naturale uriaşe
Cutremurul este unul din cele mai distrugătoare fenomene naturale de pe Pământ. Poate provoca distrugeri de zece mii de ori mai mari decât bomba atomică aruncată în 1945 peste Hiroshima.
Multe cutremure produc o mişcare a solului, asemănătoare cu legănatul unui vapor, în funcţie de intensitatea cutremurului, solul este mişcat în valuri fine sau smucit cu putere. Uneori unduirile solului sunt vizibile şi la suprafaţă: martorii oculari susţin că în timpul cutremurului din San Francisco din anul 1906 solul făcea valuri înalte de un metru. Până la oprirea cutremurului, locul de declanşare al acestuia, linia de refracţie Sf. Andrei s-a deplasat cu 6 metri.
Multe cutremure produc o mişcare a solului, asemănătoare cu legănatul unui vapor, în funcţie de intensitatea cutremurului, solul este mişcat în valuri fine sau smucit cu putere. Uneori unduirile solului sunt vizibile şi la suprafaţă: martorii oculari susţin că în timpul cutremurului din San Francisco din anul 1906 solul făcea valuri înalte de un metru. Până la oprirea cutremurului, locul de declanşare al acestuia, linia de refracţie Sf. Andrei s-a deplasat cu 6 metri.
Majoritatea cutremurelor durează doar câteva secunde, dar sunt unele care ţin până la un minut, sau mai mult. Cutremurul din San Francisco din 1906 de exemplu a durat doar 40 de secunde, iar cel din Alaska, din 24 ianuarie 1964 peste 7 minute.
Cutremurul principal este urmat de altele cu intensitate din ce în ce mai mică. Acestea sunt provocate de faptul că rocile dislocate încep să se reaşeze într-o poziţie stabilă, ceea ce poate din nou provoca distrugeri enorme, în anul 1985, în centrul oraşului Mexico, un cutremur de gradul 11 pe scara Mercalli a provocat pagube imense. Replica din ziua următoare, de intensitatea 10 pe scara Mercalli a distrus şi ceea ce a mai rămas. Cele două cutremure împreună au provocat moartea a aproximativ zece mii de oameni şi ruinarea clădirilor din oraş.
Cutremurul principal este urmat de altele cu intensitate din ce în ce mai mică. Acestea sunt provocate de faptul că rocile dislocate încep să se reaşeze într-o poziţie stabilă, ceea ce poate din nou provoca distrugeri enorme, în anul 1985, în centrul oraşului Mexico, un cutremur de gradul 11 pe scara Mercalli a provocat pagube imense. Replica din ziua următoare, de intensitatea 10 pe scara Mercalli a distrus şi ceea ce a mai rămas. Cele două cutremure împreună au provocat moartea a aproximativ zece mii de oameni şi ruinarea clădirilor din oraş.
Formarea cutremurului
Cutremurele sunt declanşate adânc sub scoarţa terestră. învelişul extern al Pământului este format din plăci tectonice mobile. Cele mai puternice cutremure se produc în interiorul pământului, la marginile acestor plăci. Mişcarea plăcilor nu este uniformă, se acumulează o tensiune de-a lungul marginilor, până când rocile se rup, iar plăcile intră în balans. Energia acumulata se eliberează sub forma unor cutremure mai mici sau mai mari.
Efectul depinde de intensitatea cutremurului, de adâncimea la care se produce şi de natura rocilor de la suprafaţă. Pământul se poate deschide, ridica sau surpa.
Efectul depinde de intensitatea cutremurului, de adâncimea la care se produce şi de natura rocilor de la suprafaţă. Pământul se poate deschide, ridica sau surpa.
în munţi se pot produce avalanşe, alunecări de teren, şi chiar şi pe pantele mai puţin abrupte, solul argilos se poate scurge asemenea lavei topite. Amestecul afânat de nisip şi argilă este supus unei forţe atât de mari, încât se lichefiază şi se transformă în nisipuri mişcătoare. Aceasta s-a întâmplat la cutremurul din Alaska din 1964.
Cutremure subacvatice
Cutremurele marine pot provoca nişte valuri imense, numite cunami. Acestea pot avansa pe ocean cu viteza de 790 km/h, dar acolo sunt abia vizibile. Apropiindu-se către mal, valurile încetinesc, dar în acelaşi timp se şi ridică.
Când valurile se aproprie de mal, marea iniţial se retrage, apoi inundă ţărmul cu o serie de valuri.
Valurile care pătrund în golfuri înguste, se pot ridica până la înălţimea de 20 de metri, măturând totul în cale.
In 1775 după un cutremur, deasupra Lisabonei (Portugalia) s-a abătut un val de 17 metri înălţime, iar replica cutremurului a provocat alunecări de teren şi incendii. Au fost distruse trei sferturi din clădiri şi 60 de mii de oameni şi-au pierdut viaţa.
Pământul este în mişcare permanentă, dar din fericire, cutremurele catastrofale sunt rare. Specialiştii în cutremure, seismologii, înregistreaza anual in jur de cinci sute de mii de cutremure, adică un cutremur pe minut. Majoritatea acestor vibraţii rămân neobservate, fiind detectate doar de seismologi, cu ajutorul unui aparat sensibil, numit seismograf.
Mai demult, seismologii au măsurat intensitatea cutremurelor — cantitatea de energie eliberată - pe scara Richter. Aceasta a fost numită după cercetătorul american C.F. Richter, fiind introdusă de către el în 1935.
Astăzi se foloseşte mai mult scara Mercalli; aceasta a fost concepută de către seismologul italian Giuseppe Mercalli, în anul 1902.
Când valurile se aproprie de mal, marea iniţial se retrage, apoi inundă ţărmul cu o serie de valuri.
Valurile care pătrund în golfuri înguste, se pot ridica până la înălţimea de 20 de metri, măturând totul în cale.
In 1775 după un cutremur, deasupra Lisabonei (Portugalia) s-a abătut un val de 17 metri înălţime, iar replica cutremurului a provocat alunecări de teren şi incendii. Au fost distruse trei sferturi din clădiri şi 60 de mii de oameni şi-au pierdut viaţa.
Pământul este în mişcare permanentă, dar din fericire, cutremurele catastrofale sunt rare. Specialiştii în cutremure, seismologii, înregistreaza anual in jur de cinci sute de mii de cutremure, adică un cutremur pe minut. Majoritatea acestor vibraţii rămân neobservate, fiind detectate doar de seismologi, cu ajutorul unui aparat sensibil, numit seismograf.
Mai demult, seismologii au măsurat intensitatea cutremurelor — cantitatea de energie eliberată - pe scara Richter. Aceasta a fost numită după cercetătorul american C.F. Richter, fiind introdusă de către el în 1935.
Astăzi se foloseşte mai mult scara Mercalli; aceasta a fost concepută de către seismologul italian Giuseppe Mercalli, în anul 1902.
MĂSURI DE PROTECŢIE
■ In oraşele în care cutremurele sunt mai frecvente, de exemplu în San Francisco şi Tokio, se organizează exerciţii sistematice, pentru ca fiecare să ştie ce este de făcut în timpul unui cutremur.
■ Copii sunt învăţaţi să ţină o lanternă şi o pereche de pantofi rezistenţi lângă pat, pentru a putea fugi să caute un loc sigur, dacă cutremurul s-ar produce în timpul nopţii.
■ Pentru a evita surpările, este indicat să se stea în casă, sub o mobilă mai rezistentă sau sub tocul uşii. Uşa este una din cele mai rezistente componente ale unui apartament: este puţin probabil să se prăbuşească (vezi în imagine).
■ Fiecare incendiu trebuie stins imediat, ca nu cumva gazul care se scurge din conductele sparte să ia foc şi să explodeze.
In momentul în care se declanşează cutremurul, din epicentru, adică din punctul situat deasupra vatrei cutremurului, vor porni unde de şoc. Primele valuri care vor porni, se numesc unde primare sau unde P. Acestea sunt valuri longitudinale, care se propagă asemănător cu undele sonore: produc mişcări în sens înainte - înapoi, în direcţia de propagare. Undele primare sunt urmate de undele secundare, sau altfel zis undele S. Sub efectul acestora, rocile se vor zgudui perpendicular pe direcţia de mers. Al treilea tip, undele de suprafaţă, provoacă unduirea solului şi accentuează efectul distrugător al undelor secundare.
Zone seismice
Oamenii de ştiinţă au început să cartografieze locurile în care sunt frecvente cutremurele înainte de a înţelege motivul cutremurelor. Cutremurele se pot întâlni în orice loc în care rocile se mişcă de-a lungul liniilor, dar majoritatea cutremurelor mari se produc în anumite zone, bine determinate. Sunt deosebit de frecvente în regiunile vulcanice, de exemplu în cercul de foc din jurul oceanului Pacific.
Pe măsură ce metodele de determinare a localizării cutremurelor au devenit mai precise, şi hărţile au fost îmbunătăţite, conturându-se o imagine mult mai clară despre activitatea seismică.
Seismologia de fapt s-a “maturizat” doar prin anii 60, când au început să studieze felul în care se poate respecta convenţia referitoare la interzicerea experienţelor nucleare. Cercetătorii au fost însărcinaţi şă studieze dacă se pot detecta micile explozii nucleare subterane; ei au instalat câteva staţii de detectare seismică, şi au analizat toate vibraţiile percepute de aparate. Harta activităţii seismice formată în acest fel, a arătat că cel mai frecvent cutremurele se produc în scoarţa oceanică şi şanţurile oceanice, respectiv de-a lungul liniilor de refracţie, lanţurilor muntoase tinere şi în zonele vulcanice.
Aceste date au venit în sprijinul teoriei conform căreia litosfera Pământului - scoarţa de 100 de km grosime şi stratul superficial solid - este formată din cinsprezece plăci tectonice care plutesc deasupra stratului intern semitopit al Pământului, numit astenosferă.
Seismologia de fapt s-a “maturizat” doar prin anii 60, când au început să studieze felul în care se poate respecta convenţia referitoare la interzicerea experienţelor nucleare. Cercetătorii au fost însărcinaţi şă studieze dacă se pot detecta micile explozii nucleare subterane; ei au instalat câteva staţii de detectare seismică, şi au analizat toate vibraţiile percepute de aparate. Harta activităţii seismice formată în acest fel, a arătat că cel mai frecvent cutremurele se produc în scoarţa oceanică şi şanţurile oceanice, respectiv de-a lungul liniilor de refracţie, lanţurilor muntoase tinere şi în zonele vulcanice.
Aceste date au venit în sprijinul teoriei conform căreia litosfera Pământului - scoarţa de 100 de km grosime şi stratul superficial solid - este formată din cinsprezece plăci tectonice care plutesc deasupra stratului intern semitopit al Pământului, numit astenosferă.
Mişcările plăcilor tectonice
Acest produs este extrem de lent, şi nicidecum uniform. Multă vreme s-ar părea că nu se întâmplă nimic, datorită faptului că frecarea rocilor menţine plăcile la locul lor. Atunci când tensiunea depăşeşte forţa de rezistenţa a rocilor, plăcile se mişcă, producându-se brusc o crăpătură - un cutremur.
Nimeni nu poate pronostica exact momentul declanşării cutremurului. Prin cartografierea şi observarea temeinică a activităţii seismice, oamenii de ştiinţă au reuşit să identifice zonele seismice şi au reuşit să stabilească frecvenţa evenimentelor mai importante. Câteva cutremure mari şi-au “anunţat” sosirea printr-o serie de cutremure mai mici, iar cercetătorii ruşi au observat că înainte de cutremurele majore se schimbă viteza undelor P ale cutremurelor mai mici. Modificările fine ale formelor de suprafaţă, precum şi unduirile locale ale câmpului magnetic al Pământului sunt studiate ca posibile prevestitoare ale cutremurelor.
Nimeni nu poate pronostica exact momentul declanşării cutremurului. Prin cartografierea şi observarea temeinică a activităţii seismice, oamenii de ştiinţă au reuşit să identifice zonele seismice şi au reuşit să stabilească frecvenţa evenimentelor mai importante. Câteva cutremure mari şi-au “anunţat” sosirea printr-o serie de cutremure mai mici, iar cercetătorii ruşi au observat că înainte de cutremurele majore se schimbă viteza undelor P ale cutremurelor mai mici. Modificările fine ale formelor de suprafaţă, precum şi unduirile locale ale câmpului magnetic al Pământului sunt studiate ca posibile prevestitoare ale cutremurelor.
Semnale de avertisment
Schimbarea comportamentului animalelor poate semnala apropierea unui cutremur. Câinii scheaună, caii se sperie, păsările devin neliniştite şi zboară în cerc. în 1975, locuitorii unui oraş chinezesc au observat mai multe semne ale cutremurului, printre care comportamentul ciudat al animalelor, părăsindu-şi locuinţele cu câteva ore înainte de cutremur.
Cercetătorii studiază şi apele fântânilor în zonele seismice. Imediat înainte ca rocile subterane să se sfarme în bucăţi, structura lor cristalină devine deschisă, apoi se închide din nou, eliberând radon în apele freatice; radonul ajunge şi în fântâni. Creşterea concentraţiei radonulului în apele de fântână, poate fi un semnal de avertizare al cutremurului.
Imediat înainte de seism se pot elibera şi gaze cu încărcare electrică. Acestea sunt slab incandescente; se numesc “lumini seismice”. Cercetătorii au observat că înainte de cutremur, concentraţia de hidrogen poate fi de zece ori mai mare lângă liniile de refracţie. Din păcate, nu toate cutremurele sunt însoţite de asemenea fenomene. Din acest motiv, oamenii de ştiinţă au dezvoltat diferite tehnici pentru o pronosticare exactă.
S-au folosit aparate de măsură speciale pentru detectarea unor creşteri de tensiune deasupra liniilor de refracţie. Aceste crăpături imense se pot întinde pe o lungime de câţiva kilometri la suprafaţa pământului sau în profunzime.
Aparatele de măsurare a înclinării - acestea seamănă cu nivela folosită de dulgheri şi zidari - urmăresc mişcările produse la suprafaţa pământului, iar aparatele de măsurare a alunecării - cabluri întinse de-a lungul liniilor de refracţie - semnalează mişcările laterale.
Cercetătorii studiază şi apele fântânilor în zonele seismice. Imediat înainte ca rocile subterane să se sfarme în bucăţi, structura lor cristalină devine deschisă, apoi se închide din nou, eliberând radon în apele freatice; radonul ajunge şi în fântâni. Creşterea concentraţiei radonulului în apele de fântână, poate fi un semnal de avertizare al cutremurului.
Imediat înainte de seism se pot elibera şi gaze cu încărcare electrică. Acestea sunt slab incandescente; se numesc “lumini seismice”. Cercetătorii au observat că înainte de cutremur, concentraţia de hidrogen poate fi de zece ori mai mare lângă liniile de refracţie. Din păcate, nu toate cutremurele sunt însoţite de asemenea fenomene. Din acest motiv, oamenii de ştiinţă au dezvoltat diferite tehnici pentru o pronosticare exactă.
S-au folosit aparate de măsură speciale pentru detectarea unor creşteri de tensiune deasupra liniilor de refracţie. Aceste crăpături imense se pot întinde pe o lungime de câţiva kilometri la suprafaţa pământului sau în profunzime.
Aparatele de măsurare a înclinării - acestea seamănă cu nivela folosită de dulgheri şi zidari - urmăresc mişcările produse la suprafaţa pământului, iar aparatele de măsurare a alunecării - cabluri întinse de-a lungul liniilor de refracţie - semnalează mişcările laterale.
Detectoare de cutremur
Seismografele sunt cele mai precise aparate de avertizare în cazul unor cutremure. Acest aparat sensibil sesizează şi măsoară şi cele mai mici vibraţii subterane pe care le transformă în semnale electrice şi le înregistrează într-un grafic. Din citirea diagramei, seismologii pot observa imediat şi cea mai mică tensiune produsă în roci.
O altă metodă de observare a mişcărilor pământului este trimiterea unor semnale de pe sateliţi la diferite staţii de recepţie terestre.
Din reţeaua de semnale prin satelit, oamenii de ştiinţă pot să-şi dea seama dacă s-a schimbat poziţia una faţă de cealaltă a staţiilor de recepţie.
O altă metodă de observare a mişcărilor pământului este trimiterea unor semnale de pe sateliţi la diferite staţii de recepţie terestre.
Din reţeaua de semnale prin satelit, oamenii de ştiinţă pot să-şi dea seama dacă s-a schimbat poziţia una faţă de cealaltă a staţiilor de recepţie.
Diminuarea efectului distrugător
Deşi nici una din metodele enumerate nu este infailibilă, ele au contribuit foarte mult la îmbogăţirea cunoştinţelor noastre despre seisme. Cercetătorii studiază pcxsibilităţile de diminuare a efectului distrugător al cutremurelor. După unii, cu mici explozii se pot provoca cutremure de intensitate scăzută, slăbind astfel tensiunea rocilor care determină cutremurele puternice. In câteva locuri au injectat apă în liniile de refracţie, provocând cutremure mai mici. De aici au tras concluzia că prin cutremure mici induse şi controlate artificial se pot elibera de-a lungul liniilor de refracţie tensiunile acumulate.
Constructorii din America şi Japonia studiază metode de construcţie rezistente la cutremure, în timpul cutremurelor pereţii care se prăbuşesc reprezintă unul din cele mai mari pericole. Aceasta se poate evita prin proiectarea unor clădiri fără ornamente grele şi coşuri. Casele de locuinţe şi clădirile administrative trebuie construite pe un fundal special care reduce cu o treime declaratiile in timpul seismului.
Constructorii din America şi Japonia studiază metode de construcţie rezistente la cutremure, în timpul cutremurelor pereţii care se prăbuşesc reprezintă unul din cele mai mari pericole. Aceasta se poate evita prin proiectarea unor clădiri fără ornamente grele şi coşuri. Casele de locuinţe şi clădirile administrative trebuie construite pe un fundal special care reduce cu o treime declaratiile in timpul seismului.
