مجلة أقلام مرحبا بك في مجلة أقلام , هنا ستجد آخر المقالات والأخبار
هل يمكننا توقع الزلازل
لوس أنجلوس هي موطن لأقدم زلزال تم الإبلاغ عنه يعود تاريخه إلى عام 1769 (وبالطبع ، المزيد منذ ذلك الحين). وقع أكبر زلزال مسجل في العالم في تشيلي في مايو عام 1960 وبلغت قوته 9.5 درجة على مقياس ريختر . يمكن لزلزال واحد أن يتسبب في دمار يكلف مئات الملايين من الدولارات لإصلاحه ، والأهم من ذلك أنه يمكن أن يؤدي إلى وفيات.
في عام 2009 ، أدين علماء في إيطاليا بالقتل الخطأ لفشلهم في التنبؤ بزلزال لاكويلا الذي أودى بحياة أكثر من 300 شخص. ولكن ما مدى نجاح توقعاتنا بشأن الزلزال؟
في الولايات المتحدة ، الخبراء العلميون في كل ما يتعلق بالجيولوجيا موجودون في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية . تبدأ صفحة الويب الخاصة بالتنبؤ بالزلازل : “لم تتنبأ هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ولا أي علماء آخرين بحدوث زلزال كبير. لا نعرف كيف ، ولا نتوقع أن نعرف كيف في أي وقت في المستقبل المنظور “. حسنًا ، هذا واضح جدًا!
لكن لم لا؟ إذا استطعنا التنبؤ بالأعاصير والفيضانات والأعاصير ، على الرغم من اختلاف درجات الموثوقية ، فلماذا لا نعرف متى سيحدث “الأعظم” التالي عندما يتعلق الأمر بالزلازل؟
ما هو الزلزال؟
لفهم التحديات التي ينطوي عليها التنبؤ بحدوث زلزال ، وما ينقص جهودنا الحالية لإجراء تلك التنبؤات ، نحتاج إلى معرفة أسباب حدوث الزلزال.
يعتمد فهمنا لما يحدث الزلزال على نظرية الصفائح التكتونية ، أو فكرة أن القشرة الخارجية للأرض تتكون من ألواح صخرية متحركة تسمى الصفائح. يمكن أن تتحرك هذه الصفائح فوق الطبقة الداخلية الصخرية الأكثر مرونة تحتها ، والتي تسمى عباءة الأرض ، والتي تقع فوق المادة المنصهرة من نواة الأرض. كانت نظريتنا الحديثة عن الصفائح التكتونية موجودة فقط منذ الخمسينيات من القرن الماضي ويعتقد أن هناك تسع صفائح رئيسية . يوجد على طول حدود كل من هذه الصفائح العديد من خطوط الصدع ، حيث من المعروف أن معظم زلازل الكوكب تحدث.
في بعض الأحيان أثناء تحولها النسبي ، تصطدم هذه الصفائح التكتونية ببعضها البعض أثناء محاولتها الانزلاق. تتعطل الحواف الخشنة لهذه الصفائح ، بينما تستمر بقية اللوحة في التحرك ، وتخزين الطاقة على طول حدود اللوحة في هذه العملية. بمجرد أن يتحرك الجزء الداخلي من الصفيحة بدرجة كافية لإجبار الحواف على التغلب على الاحتكاك الذي يربطهما معًا حتى تنفصل ، فإن هذه الطاقة المخزنة تشع بعيدًا في موجات تموج عبر سطح الأرض الصخري. هذه الموجات تهز الأرض وهي تتحرك من خلالها ويحدث زلزال.
لماذا لا نستطيع توقع الزلازل؟
إذا فهمنا كيف تحدث الزلازل ، فلماذا لا يمكننا التنبؤ بموعد حدوثها؟ يتضمن التنبؤ الفعال بالزلازل أربعة مكونات: تاريخ ووقت وموقع وحجم الزلزال المتوقع. لتحديد كيفية ترجمة علامة (أو علامات) إنذار مبكر محتملة إلى هذه العوامل الأربعة ، يتطلب من العلماء إما البحث عن أنماط الزلازل التي حدثت بالفعل أو إنشاء نماذج رياضية معقدة لحركة الصفائح التكتونية المعروفة.
بالنسبة للحالة الأولى ، حاول العلماء ربط العديد من العوامل الطبيعية التي سبقت الزلازل في الماضي مع الزلزال نفسه ، بما في ذلك زيادة كميات الرادون في مصادر المياه المحلية ، وارتفاع مستويات المياه الجوفية ، والتغيرات في النشاط الكهرومغناطيسي وحتى سلوك الحيوانات الغريبة. . على سبيل المثال ، قبل التمزق الرئيسي الذي يتسبب في النهاية في حدوث زلزال ، ستتشكل في الصخور تحت السطحية شقوق أصغر تسمى الشقوق الدقيقة. تعمل هذه الشقوق الأصغر على تغيير نفاذية الصخور ، أو بعبارة أخرى ، تسمح للماء بالمرور بسهولة أكبر عبر الصخر. قد تؤدي الصخور الأكثر نفاذية بعد ذلك إلى تغيرات في مستويات المياه الجوفية. يمكن أن يؤدي هذا التغيير نفسه في النفاذية أيضًا إلى هروب الرادون الذي يتشكل عن طريق التحلل الإشعاعي لعناصر في بعض المعادن.
ومع ذلك ، حتى لو استطاع العلماء رسم روابط جيولوجية بين هذه التغيرات في الطبيعة والزلازل ، فهناك القليل جدًا من الأدلة على أن أحدهما يجب أن يحدث مع الآخر. في بعض الأحيان تحدث هذه الأحداث دون وقوع زلزال ، وفي أحيان أخرى تحدث الزلازل دون أي من هذه الأحداث الأولية. تنشأ الزلازل على بعد عدة أميال من سطح الأرض ، لذلك من الممكن بالطبع أن تحدث مؤشرات مبكرة أخرى ، لكن لا يمكننا اكتشافها بسهولة هنا على السطح ، خاصة عندما لا نكون متأكدين مما نبحث عنه.
بدون دليل تجريبي يربط بعض علامات التحذير المحتملة بالزلازل ، يمكن للعلماء بدلاً من ذلك محاولة تصميم خطوط صدع محددة . ومع ذلك ، فإن بناء هذه النماذج يمثل تحديًا كبيرًا نظرًا لصعوبة دراسة كيفية تصرف الصخور والمعادن في درجات الحرارة المتزايدة والضغوط تجاه نواة الأرض. من الصعب إعادة إنشاء مثل هذه الظروف في المختبر ، وعلى الرغم من قيام الجيولوجيين بحفر الآبار في منطقة صدع سان أندرياس لدراسة الظروف هناك ، فإن مثل هذه الجهود باهظة الثمن وليست سهلة.
هناك صعوبة أخرى في التنبؤ بالزلازل وهي أن الزلازل الصغيرة ، تلك التي تسجل هنا على السطح قليلاً فقط أو لا تسجل على الإطلاق ، والزلازل الأكبر يُعتقد أنها تبدأ بنفس الطريقة على الرغم من وجود قوى وفترات مختلفة في النهاية. وبالتالي ، قد لا تكون هناك طريقة بسيطة لفهم ما إذا كانت علامة الإنذار المبكر نذير لزلزال كبير أو أكثر تدميراً أو رعشة صغيرة.
