Žemė po mūsų kojomis atrodo tvirta ir nekintanti, tačiau iš tikrųjų tai gyvas, nuolat judantis organizmas. Kartais tas judėjimas pasireiškia staigiu drebėjimu, kuris per kelias sekundes gali sugriauti pastatus, pakeisti kraštovaizdį ar sukelti cunamius. Lietuvoje žemės drebėjimai nėra kasdienis reiškinys, tačiau tai nereiškia, kad tema mums svetima – priešingai, suprasti, kodėl dreba žemė, verta kiekvienam, kas domisi gamtos procesais ar tiesiog nori suvokti, kas vyksta po mūsų planetos pluta.
Litosferos plokščių judėjimas – pagrindinė priežastis
Žemės plutą sudaro ne vientisas sluoksnis, o daugybė didesnių ir mažesnių litosferos plokščių, kurios plūduriuoja ant plastiškesnio mantijos sluoksnio. Šios plokštės nuolat juda – kartais vos kelis milimetrus per metus, tačiau tas judėjimas niekada nesustoja. Kai plokštės susiduria, tolsta viena nuo kitos ar slysta pro šalį, susikaupia milžiniška įtampa. Uolienos ilgą laiką tempiasi, lenkiasi ar spaudžiasi, kol galiausiai neatlaiko ir staiga trūksta – tada energija išsiskiria bangų pavidalu, ir mes tai jaučiame kaip drebėjimą.
Yra trys pagrindiniai plokščių sąveikos tipai, ir kiekvienas jų generuoja skirtingo pobūdžio seisminį aktyvumą:
- Konverguojančios ribos – plokštės viena kitą stumia, dažnai viena panyra po kita (subdukcija). Būtent tokiose zonose, pavyzdžiui, palei Ramiojo vandenyno „Ugnies žiedą“, vyksta stipriausi drebėjimai planetoje.
- Divergentinės ribos – plokštės tolsta viena nuo kitos, tarp jų kyla magma, formuojasi nauja pluta. Toks procesas vyksta, pavyzdžiui, viduryje Atlanto vandenyno.
- Transformacinės ribos – plokštės slysta viena šalia kitos horizontaliai. Garsiausias pavyzdys – San Andreas lūžis Kalifornijoje.
Kadangi Lietuva yra Eurazijos litosferos plokštės viduje, toli nuo aktyvių plokščių ribų, mūsų kraštas ir laikomas seismiškai ramiu regionu. Tačiau tai nereiškia, kad plutos įtampa čia visiškai nesusikaupia – apie tai daugiau kalbėsime vėliau.
Lūžiai ir senos silpnos zonos plutoje
Ne visi drebėjimai vyksta ties pačiomis plokščių ribomis. Žemės pluta yra tiesiog nusėta senų, kartais milijonus metų nejudėjusių lūžių, kurie liko po ankstesnių geologinių epochų. Šie lūžiai – tarsi randas ant odos: išoriškai gali atrodyti stabiliai, tačiau esant tinkamam spaudimui iš giliau esančių sluoksnių, senas lūžis vėl gali „prabusti“. Būtent taip paaiškinami vidiniai (intraplate) drebėjimai, vykstantys plokščių viduje, toli nuo aktyvių ribų – pavyzdžiui, kai kuriuose JAV rytiniuose regionuose ar net Skandinavijos šiaurėje.
Baltijos regionas, įskaitant Lietuvą, taip pat turi senų geologinių struktūrų, susiformavusių dar prieškambrio laikotarpiu. Nors šios zonos šiandien laikomos tektoniškai neaktyviomis, geologai jų visiškai neignoruoja – juk retkarčiais net stabiliausiuose regionuose užfiksuojami silpni, vos jaučiami virpesiai.
Vulkaninis aktyvumas
Antra pagal reikšmę drebėjimų priežasčių grupė – vulkaninė veikla. Kai magma juda po vulkanu link paviršiaus, ji spaudžia aplinkines uolienas, jas plaišoja, o tai sukelia vibracijas. Tokie drebėjimai dažniausiai būna silpnesni nei tektoniniai, tačiau jie svarbūs kaip įspėjamasis ženklas – vulkanologai stebi mikroseisminį aktyvumą, kad numatytų galimą išsiveržimą. Islandija, Indonezija, Italija (Vezuvijaus ar Etnos apylinkės) – tai regionai, kur vulkaninis ir tektoninis aktyvumas dažnai persipina, nes patys vulkanai dažniausiai formuojasi ties plokščių ribomis.
Žmogaus veikla – kai gamta reaguoja į mūsų kišimąsi
Nors dauguma drebėjimų yra natūralios kilmės, pastaraisiais dešimtmečiais vis daugiau dėmesio skiriama vadinamajai indukuotai (žmogaus sukeltai) seismikai. Paaiškėjo, kad tam tikra pramoninė veikla gali sutrikdyti trapią plutos pusiausvyrą ir sukelti drebėjimus ten, kur natūraliai jų beveik nebūna. Prie tokių priežasčių priskiriama:
- Hidraulinis ardymas (frackingas) – skysčio įpurškimas į uolienas naftos ar dujų gavybai gali sumažinti trintį tarp uolienų sluoksnių ir paskatinti nedidelius poslinkius.
- Dideli vandens rezervuarai – užtvenkus upę ir pripildžius didžiulį rezervuarą, papildomas vandens svoris spaudžia plutą ir kartais sukelia vadinamuosius rezervuarų drebėjimus (garsiausias pavyzdys – Koynos užtvanka Indijoje).
- Kasyba ir gręžiniai – gilus kasinėjimas ar geoterminės energijos gavybos gręžiniai taip pat gali destabilizuoti gretimas uolienų mases.
- Šachtų griuvimas – kai giliai po žeme esančios ertmės neatlaiko slėgio ir sugriūva, susidaro paviršiuje jaučiamas smūgis.
Šie drebėjimai retai būna katastrofiški, tačiau moksliniu požiūriu jie labai įdomūs, nes rodo, kad žmogaus veikla iš tiesų gali paveikti procesus, kurie ilgą laiką buvo laikomi tik gamtos reikalu.
Kaip energija virsta banga, kurią jaučiame
Kai uolienos plyšta ir plokštės staiga pasislenka, susikaupusi energija plinta iš vadinamojo hipocentro (drebėjimo židinio giliai po žeme) į visas puses seisminių bangų pavidalu. Skiriamos kelios bangų rūšys – P bangos (greitesnės, tempimo-spaudimo tipo), S bangos (lėtesnės, skersinės) ir paviršinės bangos, kurios dažniausiai sukelia didžiausią griovimą, nes juda arčiausiai paviršiaus ir sklinda lėčiausiai, tačiau turi didžiausią amplitudę. Būtent paviršinių bangų poveikis dažniausiai lemia, kaip stipriai supasi pastatai ir kiek žalos padaroma.
Drebėjimo stiprumas matuojamas momentine magnitudžių skale (kuri pakeitė senąją Richterio skalę), o poveikis žmonėms ir statiniams vertinamas Mercalli skale. Verta žinoti, kad kiekvienas vienetas magnitudžių skalėje reiškia apie 32 kartus didesnį energijos kiekį – todėl 7 balų drebėjimas yra ne šiek tiek, o milžiniškai stipresnis už 6 balų.
O kaip Lietuva?
Lietuva geografiškai patenka į stabilios Rytų Europos platformos zoną, todėl stiprūs, griaunantys drebėjimai mums praktiškai negresia. Tačiau nedideli, vos keliais balais matuojami virpesiai retkarčiais fiksuojami – dažniausiai jie susiję su senų lūžių aktyvumu arba yra jaučiami kaip atgarsiai stipresnių drebėjimų kaimyninėse šalyse, pavyzdžiui, Kaliningrado srityje, kur 2004 metais įvyko gana ryškus, apie 5 balų drebėjimas, jaučiamas ir Lietuvos pajūryje. Taip pat pasitaiko atvejų, kai gyventojai kalno regione ar pramoninėse zonose pastebi lengvus virpesius, susijusius su karjerų sprogdinimo darbais ar požeminiais smūgiais – tai jau ne tektoninis, o technogeninis reiškinys.
Ką verta žinoti, jei domitės tema giliau
Jeigu norite geriau suprasti, kodėl vienoje planetos vietoje žemė dreba kasdien, o kitoje – kartą per kelis šimtmečius, verta įsiminti kelis praktinius dalykus. Pirma, pati svarbiausia taisyklė – žiūrėkite į plokščių ribų žemėlapį. Regionai arti aktyvių ribų (Japonija, Čilė, Turkija, Indonezija) visada bus rizikingesni nei plokščių vidurio zonos, tokios kaip Lietuva ar didžioji dalis Rytų Europos. Antra, jeigu gyvenate ar keliaujate į seismiškai aktyvų regioną, pravartu iš anksto sužinoti vietinius saugumo nurodymus – pastatų standartai, evakuacijos keliai ir net paprasčiausias supratimas, kur namuose stovėti stipraus drebėjimo metu, gali tikrai išgelbėti gyvybę.
Trečia, verta atsikratyti klaidingo įsitikinimo, kad drebėjimus sukelia tik gamta – žmogaus veikla, ypač intensyvi gręžybos ir kasybos pramonė, vis dažniau tampa papildomu veiksniu, kurį geologai turi vertinti kartu su natūraliais procesais. O ketvirta, jeigu norite sekti seisminę situaciją pasaulyje realiu laiku, egzistuoja viešai prieinami stebėjimo servisai (pavyzdžiui, JAV geologijos tarnybos USGS žemėlapis), kuriuose galima pamatyti net menkiausius, žmogaus nejaučiamus virpesius, registruojamus kasdien visame pasaulyje – tai puikiai parodo, kad Žemė iš tiesų niekada nenurimsta, tiesiog dauguma tų judesių vyksta per giliai ir per tyliai, kad juos pajustume.
