Dlaczego Turcja jest tak zagrożona sejsmicznie?
8 lutego 2023
Na skutek silnego trzęsienia ziemi w Turcji i Syrii w poniedziałek, 6 lutego 2023 roku, zginęło ponad 8000 osób, a wiele więcej zostało rannych. Liczba ofiar nie jest ostateczna i ciągle rośnie. Ratownicy pracują bez przerwy, by wydobyć jeszcze żyjących ludzi spod gruzów. Prace ratownicze utrudniają dodatkowo warunki pogodowe: temperatura na obszarze dotkniętym katastrofą spada poniżej zera, w wielu miejscach mocno pada śnieg. Epicentrum trzęsienia o sile 7,4 stopnia znajdowało się, według danych władz tureckich ds. katastrof AFAD, w prowincji Kahramanmaras, niedaleko syryjskiej granicy. Następny wstrząs – tym razem o sile 6,6 – krótko później odnotowano w prowincji Gaziantep.
Dynamiczna układanka
W Turcji, ale i innych regionach świata, regularnie zdarzają sie trzęsienia ziemi. Ale właściwie dlaczego? By to zrozumieć, trzeba wiedzieć, że skorupa ziemska tworzy swego rodzaju układankę – ale stosunkowo dynamiczną, bo składającą się z bardzo wielu części: kilku gigantycznych płyt oceanicznych i wielu małych, kontynentalnych. Do dziś naukowcy nie są jednomyślni, ile dokładnie jest tych płyt. Pewne jest natomiast, że każda z nich co roku przesuwa się o kilka centymetrów. Albo się od siebie odsuwają, albo ocierają, albo napierają na siebie. Wtedy porusza się położony na nich kontynent. To zjawisko nosi nazwę tektoniki płyt litosfery.
Powtarzające się trzęsienia
W październiku 2020 roku trzęsienie ziemi dotknęło region nad Morzem Egejskim. Epicentrum znajdowało się u wybrzeży prowincji Izmir i wystąpiło blisko powierzchni morza. W trzęsieniu zginęło ponad 100 osób, a ponad 1000 zostało rannych.
Turcja od dawna jest przedmiotem zainteresowania sejsmologów. Niemieckie Geologiczne Centrum Badawcze (GFZ) w Poczdamie od lat 80. ubiegłego wieku instaluje w Turcji sprzęt pomiarowy i prowadzi monitoring sejsmiczny. Wynika z nich, że ryzyko wystąpienia trzęsień ziemi jest szczególnie wysokie w całym regionie wokół Morza Marmara, na którego wybrzeżu leży Stambuł.
„Pytaniem nie jest, czy będzie trzęsienie ziemi. Pytanie jest, kiedy będzie ono miało miejsce“, powiedział Marco Bohnhoff, sejsmolog GFZ i znawca regionu, w 2019 roku. Swoją ocenę Bohnhoff i inni eksperci opierają na wystąpieniu kilku silnych trzęsień ziemi w historii Stambułu, na trwającym dryfie kontynentalnym pod Morzem Marmara oraz na fakcie, że bezpośrednio pod Stambułem leży obszar strefy trzęsień ziemi, który od dawna jest podejrzanie spokojny. „Wiele wskazuje na to, że płyty na tym obszarze są obecnie, i to od dłuższego czasu, zahaczone o siebie. W tej sytuacji narastają naprężenia tektoniczne, które w pewnym momencie przekraczają wytrzymałość skały i w ciągu kilku sekund zostają zniwelowane przez przesunięcie obu płyt ziemskich o kilka metrów" - powiedział sejsmolog w rozmowie z ESKP (Earth System Knowledge Platform).
Materiał budowlany i podłoże decydują o bezpieczeństwie
Prawdziwym zagrożeniem dla budynków, infrastruktury i miejscowej ludności są powstające fale sejsmiczne. Nie jest to więc kwestia „czy", mówi Bohnhoff, ale „jak silne?" i „kiedy?". Najlepszą ochroną przed trzęsieniami ziemi jest odpowiednie, odporne budownictwo. Niestety, jest to bardzo kosztowne, tłumaczy sejsmolog. Pytanie, czy lepszą alternatywą jest modernizacja czy budowa od podstaw.
W ostatnich trzęsieniach na pograniczu turecko-syryjskim w samej Turcji zawaliło się ponad 1700 budynków. „Na zdjęciach widać, że niektóre z zawalonych budynków mogły zostać zbudowane przed wejściem w życie nowoczesnych przepisów dotyczących bezpieczeństwa podczas trzęsień ziemi. Nie zostały one zaprojektowane na trzęsienie ziemi o takiej sile" – mówi Mohammad Kashani, profesor nadzwyczajny inżynierii konstukcyjnej i trzęsień ziemi na Uniwersytecie w Southampton w Wielkiej Brytanii. - Połączenie ogromnej siły i wystąpienia epicentrum stosunkowo blisko powierzchni ziemi nadało temu trzęsieniu ziemi wielką siłę niszczącą. Musimy dokładnie zbadać zawalone budowle i wyciągnąć wnioski z tej tragedii. Tylko w ten sposób możemy w przyszłości uczynić budynki i miasta odpornymi na trzęsienia ziemi - mówi ekspert.
Jednak nie tylko konstrukcja budowli, ale również podłoże, na którym stoi budynek, odgrywa niebagatelną rolę dla bezpieczeństwa podczas trzęsień ziemi. Z reguły im twardsze, tym lepsze. „Najlepiej, jeśli podłoże składa się z granitu. Inaczej jest w przypadku, gdy podłoże składa się z odwodnionych osadów, takich jak piasek czy glina", tłumaczy Bohnhoff.
Na miękkim podłożu ruchy gruntu są wzmocnione, dodatkowo wywołując efekt upłynnienia, tzw. „liquefaction" Sejsmolog porównał ten mechanizm do mokrego piasku na plaży. Jeśli wielokrotnie stukasz w to samo miejsce w piasku, zbiera się tam woda: „wtedy grunt staje się niestabilny“.