Περισσότεροι σεισμοί λόγω της κλιματικής αλλαγής
29.05.2024
Η ανθρωπογενής κλιματική αλλαγή θα οδηγήσει σε περισσότερους και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη ισχυρότερους σεισμούς παγκοσμίως. Αυτό προβλέπουν ερευνητές του Γερμανικού Ερευνητικού Κέντρου Γεωεπιστημών GFZ στο Πότσνταμ και του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας σε μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Seismological Research Letters. Οι ερευνητές βλέπουν την αιτία ως την προοδευτική άνοδο της στάθμης της θάλασσας παγκοσμίως με την κλιματική αλλαγή, η οποία είναι αδιαμφισβήτητη μεταξύ των εμπειρογνωμόνων και προβλέπεται ετησίως από τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC), καθώς και η αυξανόμενη ένταση των ακραίων καιρικών φαινομένων όπως οι καταιγίδες. Και οι δύο αυξάνουν τη μηχανική πίεση στη δομή των τεκτονικών πλακών και οδηγούν σε αλλαγές στους σεισμικούς κύκλους – με αυξανόμενο κίνδυνο σεισμών, ειδικά στις παράκτιες περιοχές του κόσμου.
Ιστορικό: Προέλευση των σεισμών
Οι σεισμοί προκαλούνται από την ξαφνική, σπασμωδική κίνηση βραχωδών μαζών στο υπέδαφος. Έτσι απελευθερώνεται ενέργεια με τη μορφή σεισμικών κυμάτων, η οποία έχει προηγουμένως συσσωρευτεί για μεγάλες χρονικές περιόδους λόγω της συνεχούς μετατόπισης μεγάλης κλίμακας και της ταυτόχρονης εμπλοκής των πλακών της γης. Αυτή η διαδικασία φόρτισης συνεχίζεται έως ότου υπερβεί την αντοχή του πετρώματος και το πέτρωμα υποχωρήσει, σπάσει και ολισθήσει σε κάποιο σημείο. Στη συνέχεια, η διαδικασία φόρτισης αρχίζει εκ νέου, σχηματίζοντας έναν επαναλαμβανόμενο κύκλο φόρτισης και εκφόρτισης στα λεγόμενα τεκτονικά ρήγματα. Αυτό είναι γνωστό ως σεισμικός κύκλος. Ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες, μπορεί να διαρκέσει χρόνια, δεκαετίες ή αιώνες.
Επιρροή της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής
Ως αποτέλεσμα της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής και της συνακόλουθης αύξησης της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας, οι ηπειρωτικοί πάγοι λιώνουν, κυρίως στην Ανταρκτική και τη Γροιλανδία. Ως αποτέλεσμα, η στάθμη της θάλασσας αυξάνεται παγκοσμίως και η διαδικασία αυτή επιταχύνεται συνεχώς. Ενώ ο ρυθμός μεταξύ 1901 και 1990 ήταν 1,4 χιλιοστά ανά έτος, μεταξύ 1970 και 2015 ήταν ήδη 2,1 και μεταξύ 2006 και 2015 έως 3,6. Σύμφωνα με την έκθεση της IPCC για το 2023, η στάθμη της θάλασσας θα αυξηθεί κατά μέσο όρο μεταξύ 0,43 και 0,84 μέτρων το 2100 σε σύγκριση με την περίοδο 1986 έως 2000. Εάν λιώσουν όλοι οι πάγοι της ξηράς, οι ειδικοί προβλέπουν ακόμη και άνοδο της τάξης των 70 μέτρων μακροπρόθεσμα. Το κατά πόσον θα υλοποιηθεί αυτό το ακραίο σενάριο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη συμμόρφωση με τους κλιματικούς στόχους και συνεπώς από τη συνέχιση της εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου. Ένα πράγμα είναι βέβαιο: Ακόμη και με αυστηρές μειώσεις, οι επιπτώσεις που περιγράφονται παραπάνω θα συνεχιστούν για αιώνες.
Αύξηση του κινδύνου σεισμού
Οι εξελίξεις αυτές έχουν επίσης αντίκτυπο στον κίνδυνο σεισμών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλότερη στάθμη της θάλασσας σημαίνει μεγαλύτερο φορτίο στο υπέδαφος, το οποίο οδηγεί σε αύξηση της πίεσης. Αυτό επηρεάζει τους σεισμικούς κύκλους σε όλες τις θαλάσσιες και παράκτιες περιοχές του κόσμου και οδηγεί σε υψηλότερο σεισμικό κίνδυνο. Παρόμοιες μεταβολές της πίεσης προκαλούνται επίσης από τα όλο και πιο ισχυρά ακραία καιρικά φαινόμενα, όπως οι καταιγίδες.
Ο καθηγητής Marco Bohnhoff, επικεφαλής του τμήματος 4.2 «Γεωμηχανική και επιστημονικές γεωτρήσεις» του GFZ και κύριος συγγραφέας της μελέτης, εξηγεί: «Διακυμάνσεις της στάθμης της θάλασσας μόλις μερικών δεκάμετρων αρκούν για να προκαλέσουν σεισμούς. Μπορούμε να το συμπεράνουμε αυτό από μεγάλο αριθμό παρατηρήσεων, αφενός από τους ανθρωπογενείς, ως επί το πλείστον ακίνδυνους μικροσεισμούς που συμβαίνουν κατά την έγχυση νερού για την εξόρυξη πετρελαίου, φυσικού αερίου ή γεωθερμίας, αλλά και από τις διακυμάνσεις της σεισμικότητας που προκαλούνται κάτω από τους ταμιευτήρες και από τις υψηλές και χαμηλές παλίρροιες».
Προβληματικές περιοχές: οι ακτές του κόσμου
Η αυξημένη σεισμική επικινδυνότητα λόγω της κλιματικής αλλαγής είναι ιδιαίτερα προβληματική στις παράκτιες περιοχές. Υπάρχουν πολλές κρίσιμες ζώνες θραύσης καθώς και ζώνες καταβύθισης, όπου η μία τεκτονική πλάκα βυθίζεται κάτω από την άλλη. Και το 40% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει ήδη εκεί, κυρίως σε ταχέως αναπτυσσόμενες μεγαλουπόλεις. Γνωστές απειλούμενες περιοχές είναι, για παράδειγμα, το Σαν Φρανσίσκο και το Λος Άντζελες, η Κωνσταντινούπολη και το Τόκιο-Γιοκοχάμα, αλλά κυρίως πολλές αναπτυσσόμενες μεγαλουπόλεις στις αναπτυσσόμενες χώρες. Η κατάσταση κινδύνου δεν είναι γνωστή παντού, επειδή οι σεισμικοί κύκλοι είναι μερικές φορές μεγαλύτεροι από την ιστορία του οικισμού.
Bohnhoff: «Το πρόβλημα είναι ότι υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός ρηγμάτων παγκοσμίως που βρίσκονται κοντά στο τέλος του σεισμικού τους κύκλου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μικρές πρόσθετες τάσεις είναι αρκετές για να εισαγάγουν το φυσικό σεισμικό ρολόι, και να προκαλέσουν την κατάρρευση του βράχου νωρίτερα. Αυτό συμβαίνει λόγω της ανόδου της στάθμης της θάλασσας ή ισχυρότερων καταιγίδων. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, αυτό θα επηρεάσει ιδιαίτερα τις παράκτιες περιοχές και, ως εκ τούτου, τις πόλεις και τις υποδομές». Ωστόσο, δεν είναι ακόμη πλήρως γνωστό πού βρίσκονται κρίσιμα ρήγματα.
Η Δρ Patricia Martínez-Garzón, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο GFZ και συν-συγγραφέας της μελέτης, προσθέτει: «Επιπλέον, αυτοί οι σεισμοί μπορούν επίσης να προκαλέσουν δευτερογενείς επιπτώσεις, όπως κατολισθήσεις και αστάθειες του εδάφους μέσω της λεγόμενης υγροποίησης μαλακών εδαφών, επιδεινώνοντας έτσι περαιτέρω τους ανθρωπογενείς γεωκινδύνους. Αυτό το θέμα των σεισμών που συμβαίνουν λόγω της κλιματικής αλλαγής θα πρέπει να ληφθεί υπόψη στην επόμενη γενιά χαρτών σεισμικής επικινδυνότητας».
Περαιτέρω ερευνητικές ανάγκες
Ωστόσο, οι συγκεκριμένες επιπτώσεις αυτών των επιπτώσεων στις διάφορες σεισμογενείς ζώνες του κόσμου εξακολουθούν να μην έχουν διερευνηθεί επαρκώς και εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες. Αυτές περιλαμβάνουν τη γεωμετρία των ρηγμάτων, τις τοπικές τεκτονικές συνθήκες και συνθήκες πίεσης καθώς και τις ιδιότητες του πετρώματος όπως η διαπερατότητα, η αντοχή και η διάδοση ρωγμών.
Ως εκ τούτου, η μελέτη διατυπώνει επίσης προτάσεις για καλύτερη ποσοτική καταγραφή των αναμενόμενων σεισμικών επιπτώσεων της ανόδου της στάθμης της θάλασσας ή των ακραίων καιρικών φαινομένων.
Ο καθηγητής Yehuda Ben-Zion από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες και συν-συγγραφέας της μελέτης λέει: «Σχεδιάζουμε να παρακολουθήσουμε μικροσεισμικά στοχευμένες περιοχές ισχυρής τήξης, για παράδειγμα στη Γροιλανδία ή σε μεμονωμένους παγετώνες, προκειμένου να μπορέσουμε να σχεδιάσουμε αναλογίες με τη σκανδιναβική ξηρά προκειμένου να βελτιώσουμε τις προβλέψεις».
Στη Σκανδιναβία, η διαδικασία τήξης των μαζών πάγου της γης έχει ήδη λάβει χώρα από την τελευταία εποχή των παγετώνων. Αυτό οδήγησε επίσης σε σεισμούς εκεί, μερικοί από τους οποίους ήταν πολύ ισχυροί. Ωστόσο, δεν υπήρχαν μεγαλουπόλεις ή κρίσιμες υποδομές εκεί, σε αντίθεση με τις κατοικημένες παράκτιες περιοχές παγκοσμίως που θα επηρεαστούν στο μέλλον.
Προοπτικές: Μετριασμός της ανθρωπογενούς αύξησης της θερμοκρασίας και βελτίωση της παρακολούθησης των σεισμών και της ετοιμότητας
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο αυξανόμενος σεισμικός κίνδυνος που προκύπτει από την ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή, ο οποίος προστίθεται στους ήδη γνωστούς πιο άμεσους κινδύνους και κινδύνους της υπερθέρμανσης του πλανήτη, ενισχύει την ανάγκη μετριασμού της ανθρωπογενούς αύξησης της παγκόσμιας θερμοκρασίας και επενδύσεων σε βελτιωμένη παρακολούθηση σεισμών και πιο ανθεκτικές υποδομές.
Bohnhoff: «Οι κλιματικές επιπτώσεις στους διαδοχικούς σεισμικούς κινδύνους, συμπεριλαμβανομένων των κατολισθήσεων, των τσουνάμι και της υγροποίησης, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την ανάπτυξη σχεδίων μετριασμού του σεισμικού κινδύνου». Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τις παράκτιες περιοχές, συμπεριλαμβανομένων των μεγαλουπόλεων και των υποδομών ζωτικής σημασίας.
Βιβλιογραφική πηγή: Marco Bohnhoff, Patricia Martínez‐Garzón, Yehuda Ben‐Zion; Global Warming Will Increase Earthquake Hazards through Rising Sea Levels and Cascading Effects. Seismological Research Letters2024; doi: 10.1785/0220240100
