Почему произошло землетрясение в Турции? И почему ученые не смогли его предсказать?

Мощное землетрясение магнитудой 7,8 произошло в Турции рано утром 6 февраля. В результате нескольких толчков в регионе погибло более 2600 человек, разрушено более 6600 зданий. События прокатились по всему миру, затронув Северную Африку, Грецию, Казахстан и даже отозвавшись в Гренландии. Дополнительные афтершоки, в том числе почти такой же силы, как первоначальное землетрясение, сделали это происшествие особенно катастрофическим. Бедствие привело к геологическому сдвигу, в результате которого литосферные плиты переместились на три метра. Но почему это происходит? И почему ученые не смогли вовремя предупредить население? Разбираемся.

Внешняя поверхность Земли, кора, расчленена на тектонические плиты, которые постоянно движутся в медленном темпе, скользя и натыкаясь друг на друга. Когда они соприкасаются, из-за трения возрастает давление. Это может привести к тому, что плита сильно дернется относительно соседней, вследствие чего возникнет землетрясение.

Турция давно знакома с землетрясениями, поскольку находится в очаге сейсмической активности. Три тектонические плиты — Аравийская, Анатолийская и Африканская — встречаются в этом регионе. Страну пересекают две основные линии разлома, которые регулярно вызывают толчки. По данным Геологической службы США, за период с 6 по 7 февраля в Турции произошло более 60 землетрясений. Район-эпицентр является исключительно сейсмически активным.

Одной силы недостаточно, чтобы вызвать разрушительное землетрясение. Инфраструктура тоже играет роль. Катастрофа произошла ранним утром, когда люди спали и не успели среагировать. Стихийное бедствие такого масштаба в регионе не фиксировалось более 200 лет, поэтому люди и здания не были готовы. Более сильные землетрясения случаются реже, но все же регулярны. Например, в ноябре прошлого года в Турции произошло землетрясение магнитудой 5,9, а в 2020 году толчки магнитудой 7,0 отдались в Эгейском море между Турцией и Грецией.

В 2000 году Турция пересмотрела многие строительные нормы и правила, чтобы противостоять толчкам, но многие старые здания остались уязвимыми и рухнули во время недавних землетрясений.

Событие, произошедшее 6 февраля, считается самым сильным землетрясением в Турции с 1939 года, когда в северо-восточной части страны произошли толчки силой 7,8 балла.

Для точного предсказания требуется какой-то предварительный сигнал из недр Земли, указывающий на то, что приближается сильное потрясение. Более того, сигнал должен поступать только перед сильными случаями, чтобы он не указывал на каждое незначительное движение в пределах земной поверхности и не наводил панику. В настоящее время оборудования для поиска таких предзнаменований нет.

Шкала Рихтера тоже не поможет. Фактически она измеряет пиковую амплитуду сейсмических волн, что делает ее косвенной оценкой самого землетрясения. Таким образом, если землетрясение похоже на камень, брошенный в пруд, шкала Рихтера измеряет высоту самой большой волны, а не размер камня или степень ряби. Рябь проходит не через однородную среду, такую как вода, а через твердую породу, которая бывает разной формы, размера, плотности и расположения. Твердая порода также поддерживает несколько видов волн. Некоторые геологические структуры и вовсе способны гасить большие землетрясения, в то время как другие могут усиливать меньшие толчки.

Другими словами, шкала Рихтера дает неполную картину рисков и теряет точность для более сильных землетрясений. Она также упускает из виду некоторые нюансы других подверженных землетрясениям регионов мира.

Предсказание землетрясений — деликатный вопрос. У ученых имеется хорошее представление о том, где могут произойти катастрофы. Используя исторические записи и геологические измерения, они способны выявить потенциальные сейсмические очаги и типы толчков. Но когда именно произойдет катастрофа? Неясно.

Многие сейсмологи работали над этой проблемой на протяжении десятилетий. Определить, когда произойдет землетрясение, трудно, поскольку силы, вызывающие их, действуют медленно на обширной территории, но быстро распределяются по узкой области. Удивительно то, что силы, накопившиеся на континентах за миллионы лет, могут разрушить города за считанные минуты.

Для прогнозирования требуются измерения с высоким разрешением глубоко под землей, которые должны проводиться в течение десятилетий, если не дольше, в сочетании со сложным моделированием. И даже в этом случае вряд ли можно будет рассчитывать предсказать катастрофу лишь за час до ее начала.

Многие страны создают системы предупреждения, чтобы использовать современные электронные средства связи для обнаружения толчков и передачи предупреждений до сотрясения земли, выиграв несколько драгоценных минут для поиска убежища. Когда дело доходит до прогнозов, исследователи, по понятным причинам, хотят убедиться, что они не обещают слишком много и не делают меньше, особенно когда на карту поставлены тысячи жизней и миллиарды долларов ущерба.

Порой к толчкам приводит не фактическое разрушение сланцевой породы, а закачка миллионов галлонов сточных вод под землю. Например, гигантское распространение гидроразрыва пласта в США привело к эпидемии землетрясений. Ученые говорят, что закачиваемая вода облегчает скольжение камней друг относительно друга. Иначе говоря, впрыскивая жидкость, вы смазываете дефекты. Геологическая служба США называет это «индуцированными землетрясениями» и сообщает, что, например, в Оклахоме число землетрясений выросло до 2500 в 2014 году, 4000 в 2015 году и 2500 в 2016 году.

Люди влияют на бедствия и другим способом: быстрое извлечение воды из подземных резервуаров вызывает землетрясения в таких городах, как Джакарта.

Изменение климата также может повлиять на землетрясения, хоть и незначительно. Такая возможность не исключается. По мере повышения средней температуры массивные ледяные щиты тают, перемещая миллиарды тонн воды с открытой суши в океан и позволяя земным массам отскочить. Эта глобальная перебалансировка может иметь сейсмические последствия, но тревожных сигналов пока не поступало.

Самый большой фактор в предотвращении смертей от землетрясений — это строительные нормы и правила. Проектирование зданий, которые будут двигаться вместе с землей, оставаясь при этом на месте, может спасти тысячи жизней, но их воплощение стоит дорого и часто зависит от политики.

Более сложная проблема — это существующие здания. Страны, подверженные землетрясениям, хорошо это знают: Япония активно обновляет строительные нормы и правила, чтобы противостоять землетрясениям. Пересмотренные стандарты отчасти способствовали строительному буму в Японии, несмотря на сокращение населения.

Мексика также повысила стандарты для нового строительства. Законы, принятые после землетрясения 1985 года, требуют, чтобы строители учитывали мягкий грунт на дне озера в столице и допускали некоторую степень движения.

Но кодексы не всегда соблюдаются, и новые правила применяются только к новостройкам. В таких странах, как Иран, существует большая пропасть между тем, как строятся здания в городах и в сельской местности. Более четверти населения страны проживает в сельской местности, где дома строятся из традиционных материалов, например, сырцовых кирпичей и камня, а не из железобетона и стали. По этой причине число жертв все еще высоко.

Самые большие риски ложатся на страны, которые не имели на памяти живущих крупных землетрясений и, следовательно, не подготовились к ним.

━━━━━

Анастасия Дегтярева