Din cand in cand, scoarta terestra se pune brusc in miscare si isi modifica suprafata: acest fenomen este cutremurul, unul din, cele mai inspamantatoare fenomene naturale. In orasele mari, cutremurele sunt cu adevarat distrugatoare.
In data de 17 ianuarie, 1995 la ora 5 si 46 minute, dimineata, orasul Kobea fost zguduit de un cutremur puternic. Au fost daramate case, poduri si autostrazi suspendate, caile ferate au fost indoite. In casele prabusite s-au distrus cablurile de curent electric si conductele de gaz, ceea ce a ingreunat foarte mult actiunile de salvare a sinistratilor. Au murit peste 5.300 de oameni; unii au fost striviti de constructiile prabusite, iar altii au pierit in incendiile izbucnite dupa cutremur. Pagubele nu au costat doar in pierderea unor vieti omenesti : dupa unele estimari, recuperarea pagubelor si reconstruirea orasului au costat peste 100 de milioane de dolari americani. Oamenii de stiinta prevazusera un mare cutremur in Japonia, dar au stabilit gresit locul in care se va declansa : se asteptau sa se produca in Tokio, capitala tarii.
Forte naturale uriase
Cutremurul este unul din cele mai distrugatoare fenomene naturale de pe Pamant. Poate provoca distrugeri de zece mii de ori mai mari decat bomba atomica aruncata in 1945 peste Hiroshima.
Multe cutremure produc o miscare a solului, asemanatoare cu leaganul unui vapor. In functie de intensitatea cutremurului, solul este miscat in valuri fine sau smucit cu putere. Uneori unduirile solului sunt vizibile si la suprafata : martorii oculari sustin ca in timpul cutremurului din San Francisco din anul 1906 solul facea valuri inalte de un metru. Pana la oprirea cutremurului, locul de declansare al acestuia, linia de refractie Sf. Andrei s-a deplasat cu 6 metri.
Majoritatea cutremurelor dureaza doar cateva secunde, dar sunt unele care tin pana 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 in ce mai mica. Acestea sunt provocate de faptul ca rocile dislocate incep sa se reaseze intr-o pozitie stabila, ceea ce poate din nou provoca distrugeri enorme. In anul 1985, in centrul orasului Mexico, un cutremur de gradul 11 pe Scara Mercalli a provocat pagube imense. Replica din ziua urmatoare, de intensitatea 10 pe Scara Merclli a distrus si ceea ce a mai ramas. Cele doua cutremure impreuna au provocat moartea a aproximativ zece mii de oameni si ruinarea cladirilor din oras.
Formarea cutremurului
Cutremurele sunt declansate adanc sub scoarta terestra. Invelisul extern al Pamantului este format din placi tectonice mobile. Cele mai puternice cutremure se produc in interiorul pamantului, la marginile acestor placi. Miscarea placilor nu este uniforma, se acumuleaza o tensiune de-a lungul marginilor, pana cand rocile se rup, iar placile intra in balans. Energia acumulata se elibereaza sub forma unor cutremure mai mici sau mai mari.
Efectul depinde de intensitatea cutremurului, de adancimea la care se produce si de natura rocilor de la suprafata. Pamantul se poate deschide, ridica sau surpa. In munti se pot produce avalanse, alunecari de teren, si chiar si pe pantele mai putin abrupte, solul argilos se poate scurge asemenea lavei topite. Amestecul afanat de nisip si argila este supus unei forte atat de mari, incat se lichefiaza si se transforma in nisipuri miscatoare. Acesta s-a intamplat la cutremurul din Alaska din 1964.
Cutremure SubacvaticeCutremurele marine pot provoca niste valuri imense numite Tsunami. Aceastea pot avansa pe ocean cu viteza de 790 km/h, dar acolo sunt abia vizibile. Apropiindu-se catre mal, valurile incetinesc, dar in acelasi timp se si ridica. Cand valurile se apropie de mal, marea initial se retrage, apoi inunda tarmul cu o serie de valuri. Valurile care patrund in golfuri inguste se pot ridica pana la inaltimea de 20 metri, maturand totul in cale. In 1775 dupa un cutremur deasupra Lisabonei (Portugalia) s-a abatut un val de 17 metri inaltime, iar replica cutremurului a provocat alunecari de teren si incendii. Au fost distruse 3 sferturi din cladiri si 6.000 de oameni si-au pierdut viata.
Pamantul este in miscare permanenta, dar din fericire cutremurele catrastofale sunt rare. Specialistii in cutremure, seismologii, inregistreaza anual in jur de 500.000 de cutremure, adica un cutremur pe minut. Majoritatea acestor vibratii raman neobservate, fiind detectate doar de seismologi, cu ajutorul unui aparat sensibil numit seismograf. Mai demult, seismologii au masurat intensitatea cutremurelor-cantitatea de energie eliberata-pe scara Richter. Aceasta a fost numita dupa cercetatorul american C. F. Richter, fiind introdusa de catre el in 1935. Azi se foloseste mai mult scara Mercalli; aceasta a fost conceputa de seismologul italian Giuseppe Mercalli, in anul 1902.
In momentul in care se declanseaza cutremurul, din epicentru, adica din punctul asezat deasupra vatrei cutremurului, vor porni unde de soc. Primele valuri care vor porni se numesc unde primare sau unde P. Acestea sunt valuri longitudinale, care se propaga asemanator cu undele sonore : produc miscari in sens inainte-inapoi, in directia de propagare. Undele primare sunt urmate de undele secundare, sau altfel zis undele S. Sub efectul acestora, rocile se vor zgudui perpendicular pe directia de mers. Al treilea tip, undele de suprafata, provoaca unduirea solului si accentueaza efectul distrugator al undelor secundare.
Zone SeismiceOamenii de stiinta au inceput sa cartografieze locurile in care sunt frecvente cutremurile inainte de a intelege motivul cutremurelor. Cutremurele se pot intalni in orice loc in care rocile se misca de-a lungul liniilor, dar majoritatea cutremurelor mari se produc in anumite zone, bine determinate. Sunt deosebit de frecvente in regiunile vulcanice, de exemplu : in cercul de foc din jurul Oceanului Pacific. Pe masura ce metodele de determinare a localizarii cutremurelor au devenit mai precise, si hartile au fost imbunatatite, conturandu-se o imagine mult mai clara despre activitatea seismologica. Seismologia de fapt s-a „maturizat” doar prin anii 1960 cand au inceput sa studieze felul in care se poate respecta conventia referitoare la interzicerea experientelor nucleare. Cercetatorii au fost insarcinati sa studieze daca se pot detecta micile explozii nucleare subterane; ei au instalat cateva statii de detectare seismica si au analizat toate vibratiile percepute de aparate. Harta activitatii seismice formata in acest fel, a aratat ca cel mai frecvent cutremurele se produc in scoarta oceanica si santurile oceanice, respectiv de-a lungul liniilor de refractie, lanturilor muntoase tinere si in zonele vulcanice. Aceste date au venit in sprijinul teoriei conform careia litosfera pamantului-scoarta de 100 km grosime si stratul superficial solid-este formata din 15 placi tectonice care plutesc deasupra stratului intern semitopit al Pamantului, numit astenosfera.
Miscarile Placilor Tectonice
Acest produs este extrem de lent, si nicidecum uniform. Multa vreme s-ar parea ca nu se intampla nimic, datorita faptului ca frecarea rocilor mentine placile la locul lor. Atunci cand tensiunea depaseste forta de rezistenta a rocilor, plecile se misca, producandu-se brusc o crapatura – un cutremur.
Nimeni nu poate pronostica exact momentul cutremurului. Prin cartografierea si observarea temeinica a activitatii seismice, oamenii de stiinta au reusit se identifice zonele seismice si au reusit sa identifice frecventa evenimetelor mai importante. Cateva cutremure mari si-au „anuntat” sosirea printr-o serie de cutremure mai mici, iar cercetatorii rusi au observat ca inainte de cutremurele majore se schimba viteza undelor P ale cutremurelor mai mici. Modificarile fine ale formelor de suprafata ale campului magnetic al Pamantului sunt studiate ca posibile prevestitoare ale cutremurelor.
Semnalele de AvertismentSchimbarea comportamentului animalelor poate semnala apropierea unui cutremur. Cainii scheauna, caii se sperie, pasarile devin nelinistite si zboara in cerc. In 1975, locuitorii unui oras chinezesc au observat mai multe semne ale cutremurului, printre care comportamentul ciudat al animalelor, parasindu-si locuintele cu cateva ore inainte de cutremur.
Cercetatorii studiaza si apele fantaniilor in zonele seismice. Imediat inainte ca rocile subterane sa se sfarame in bucati, structura lor cristalina devine deschisa, apoi se inchide din nou, eliberand radon in apele freatice; radonul ajunge si in fantani. Crestera concentratiei radonului in apele de fantana poate fi un semn de avertizare al cutremurului. Imediat inainte de seism se pot elibera si gaze cu incarcare electrica. Acestea sunt slab incandescente; se numesc „lumini seismice”. Cercetatorii au observat ca inainte de cutremur, concentratia de hidrogen poate fi de zece ori mai mare langa liniile de refractie. Din pacate, nu toate cutremurele sunt insotite de asemenea fenomene. Din acest motiv, oamenii de stiinta au dezvoltat diferite tehnici pentru o prognosticare exacta.
S-au folosit aparate de masura speciale pentru detectarea unor cresteri de tensiune deasupra liniilor de refractie. Aceste crapaturi imense se pot intinde pe o lungime de cativa kilometri la suprafata Pamantului sau in profunzime.
Aparatele de masurare a inclinarii - acestea seamana cu nivela folosita de dulgheri si zidari – urmaresc miscarile produse la suprafata pamantului, iar aparatele de masurare a alunecarii sunt cabluri intinse de-a lungul linilor de refractie – semnaleaza miscarile laterale.
Detectoare de CutremurSeismografele sunt cele mai precise aparate de avertizare in cazul unor cutremure. Acest aparat sensibil sesizeaza si masoara si cele mai mici vibratii subterane pe care le transporta in semnale electrice si le inregistreaza intr-un grafic. Din citirea diagramei, seismologii pot observa si cea mai mica tensiune produsa in roci.
O alta metoda de observare a miscarilor Pamantului este trimiterea unor semnale de pe sateliti la diferite statii de receptii terestre. Din reteaua de semnale prin satelit, oamenii de stiinta pot sa-si dea seama daca s-a schimbat pozitia una fata de cealalta a statiilor de receptie.
Diminuarea efectului distrugatorDesi nici una din metodele enumerate nu este inailibila, ele au contribuit foarte mult la imbogatirea cunostiintelor noastre despre seisme. Cercetatorii studiaza posibilitatile de diminuare a efectului distrugator al cutremurelor. Dupa unii, cu mici explozii se pot provoca cutremure de intensitate scazuta, slabind astfel tensiunea rocilor care determina cutremurele puternice.
In cateva locuri au injectat apa in liniile de refractie provocand cutremure mai mici. De aici au tras concluzia ca prin cutremure mici induse si controlate artificial se pot elibera de-a lungul liniilor de refractie tensiuniile acumulate. Constructorii din America si Japonia studiaza metode de constructie rezistente la cutremure. In timpul cutremurelor, peretii care se prabusesc prezinta unul din cele mai mari pericole, acestea se pot evita prin proiectarea unei cladiri fara ornamente grele si cosuri. Casele de locuinte si cladirile administrative trebuie construite pe un fundal special, care reduce cu o treime declinatiile in timpul sesmului.
SCARA MERCALLI
Scara mercalli numita dupa italianul Giuseppe Mercalli, ia in considerare efectul cutremurului intr-un punct sau altul de pe Pamant, stabilind 12 grade.
De exemplu :
Gradul 2 : Foarte slab. Mici precipitatii. Obiectele suspendate penduleaza fin.
Gradul 5 : Destul de puternic. Efectele pot fi mai bine observate. Lichidele se revarsa, geamurile se sparg.
Gradul 8 : Distrugator. Structurile mai slabe, statui si ziduri se pot darama.
Gradul 10 : Dezastruos. Multe cladiri sunt disrtuse solou se crapa. Sunt posibile alunecari de teren si tsunami.
Gradul 12 : Catastrofal. Solul se deformeaza, se modifica. Din epicentru se raspandesc valuri de pamant. Obiectele sunt aruncate in aer.
Marginile placilor tectoniceDesi ctremurele se pot produce peste tot in lume, sunt mai frecvente in regiunile apropiate de marginile placilor tectonice. Una din cele mai celebre este linia de refractie Sf. Andrei; aceasta se intinde de-a lungul coastei de vest a Satelor Unite, fiind locul de pornire al cutremurelor din California. Multe linii de refractie de intind si in imprejurimile Chinei si Japoniei. Kobe, spre exemplu este situat pe linia de refractie Najima.
Cam atat despre cutremure ...
Un cutremur cu magnitudinea de 6,1 grade pe scara Richter a avut loc astăzi 13.06.2010 în Japonia.
