ابرلرزه بعدی کدام نقطه زمین را در خواهد نوردید؟

گویا هنوز پس‌لرزه‌های زلزله عظیمی که حدود دو سال قبل بخش‌هایی از ژاپن را با خاک یکسان کرد ادامه دارد، و کماکان خبرهای تاسف‌باری برای ما به همراه دارد. زمین‌لرزه مارس 2011/زمستان 1389 در ناحیه‌ای رخ داد که تصور می‌شد نباید زلزله‌ای در آن به وقوع بپیوندد. اکنون لرزه‌شناسان مدل جدیدی ارائه کرده‌اند که نشان می‌دهد چگونه نوع گسل درگیر در آن زلزله باعث بروز چنین خرابی عظیمی شده است. یافته‌های جدید می‌تواند دولت‌مردان و محققان را وادار کند تا در مناطقی که گمان می‌شد کم‌خطرترین مناطق از نظر وقوع زلزله هستند، مجددا خطرات لرزه‌ای را ارزیابی نمایند.
به گزارش پاپ‌ساینس، گسل‌های موجود در پوسته زمین که محل ملاقات صفحات تکتونیکی هستند، به چندین روش مختلف فشار را پراکنده می‌کنند. به گفته نادیا لاپوستا، استاد مهندسی مکانیک و زمین‌شناسی کلتک (انستیتو فناوری کالیفرنیا)، برخی نواحی صفحه‌ای بسیار آرام بر روی یکدیگر می‌لغزند و طی یک سال تنها چند میلی‌متر یا چند ده میلی‌متر جابه‌جا می‌شوند. این نواحی را گسل‌های خزنده می‌نامند. نواحی گسلشی دیگری موسوم به گسل‌های چسبنده-لغزنده هستند، که در آنها صفحات با نیروی متقابل یکدیگر فشار می‌آورند تا اینکه در نهایت گسل دچار گسیختگی می‌شود؛ که در این هنگام ما وقوع زمین‌لرزه‌ای را احساس می‌کنیم. گسل‌های موجود در سراسر دنیا می‌توانند به هر دو روش مذکور عمل کنند.
به گفته لاپوستا، تفاوتی کلیدی میان روش‌های آزادسازی تنش در گسل‌هاست: گسل‌های خزنده با حرکت تدریجی بر روی یکدیگر به آرامی تنش را رها می‌سازند، همانند دریچه بخار که فشار را آزاد می‌کند. از طرف دیگر، گسل‌های چسبنده-خزنده تنش را انبار می‌کنند و زمانی‌که در نهایت آن را به صورت امواج لرزه‌ای آزاد می‌سازنند، باعث وقوع ویرانی‌های فراوانی می‌شوند. وی می‌گوید: «نظر غالب این است که زمین‌لرزه‌ها در قطعات خزشی منتشر نمی‌شوند، در حالی‌که بخش‌های به هم چفت شده مستعد وقوع زمین لرزه هستند؛ و این نوع رفتار تا ابد ادامه خواهد داشت.»
همچنین شواهدی وجود دارد که مناطق فرورانشی (Subduction Zones)، که در آنها یک صفحه به زیر صفحه دیگر فرو می‌رود، احتمالا از نواحی چسبنده-لغزنده باثبات‌ترند و شواهدی وجود دارد که گسل‌های کم‌عمق عمدتا پایدارترند؛ آنها عموما ریزلرزه‌هایی را تجربه می‌کنند، اما در مجموع زمین‌لرزه‌های عظیم در اعماق زمین رخ می‌دهد. اما در روز 11 مارس 2011 / 20 اسفند 1389، زمین‌لرزه توهوکو-اوکی ژاپن ثابت کرد که تمام اینها غلط است.
زمین‌لرزه‌ای که همه چیز را به ریخت
زمین‌لرزه هولناک توهوکو-اوکی با شدت 9.0 ریشتر، ناحیه فرورانش میان صفحه اقیانوس آرام و صفحه اوراسیا را از هم گسیخت. این زمین‌لرزه با به راه انداختن سونامی منجر به مرگ 19 هزار نفر و تخریب نیروگاه هسته‌ای دای‌ایچی فوکوشیما شد. این گسل با اینکه در اعماق زمین قرار داشت، ولی بسیار مخرب بود. اگرچه تخمین‌ها متفاوت هستند، اما اغلب مدل‌های زمین‌لرزه‌ای میزان لغزش گسل را بین 50 تا 80 متر نشان می‌دادند که عدد بسیار بزرگی است. در مقام مقایسه، میزان لغزش گسل سن‌آندره کالیفرنیا که می‌تواند زمین‌لرزه‌ای به بزرگی 7.8 ریشتر ایجاد کند، تنها 10 متر است. لاپوستا می‌گوید: «زمین‌لرزه توهوکو-اوکی واقعا بی‌سابقه بود. هیچ اندازه‌گیری دیگری مبنی بر چنین لغزش بزرگی وجود ندارد.»
اما واقعا چه اتفاقی رخ داد؟ به جای جلوگیری از وقوع زلزله، ناحیه گسل خزنده ممکن است در واقع باعث تقویت زمین‌لرزه شود. بر اساس مطالعات لاپوستا و همکارش، هیرویوکی نودا از آژانس علوم و فناوری زمین و اقیانوس ژاپن، گسیختگی یک گسل همسایه باعث فعال شدن ناحیه خزشی شد که تصور می‌شد پایدار است؛ و این گسل در زلزله به مراتب بزرگ‌تر و مخرب‌تری مشارکت کرد. نودا و لاپوستا مدل ریاضی جدیدی برای این رفتار ساخته‌اند؛ و این مدل با آنچه که در زلزله سال 1389 ژاپن و همچنین زمین‌لرزه سال 1999 / 1378 تایوان رخ داد هم‌خوانی دارد.
لاپوستا می‌گوید: «اگر شما فرض کنید که آن ناحیه پایدار بود و به صورت دینامیکی توسط یک گسل همسایه تحریک شد؛ آنگاه نتیجه تابش لرزه‌ای خواهد بود که با آنچه واقعا رخ داد هم‌خوانی دارد. راه‌های دیگری برای تطابق با آن الگو نیز وجود دارد، اما پیشنهاد ما این است که استفاده از این مدل می‌تواند مناسب باشد.»
لاپوستا و نودا نمونه‌های صخره‌ای ناحیه گسل تایوان را بررسی کرده‌اند، و کشف کرده‌اند که مشخصات انتشار تنش در این نمونه‌ها با مدل آنها تطابق دارد. امید لرزه‌شناسان به نمونه‌هایی است که طی حفاری توسط کشتی تحقیقاتی چیکیو ژاپن (که پاییز گذشته رکورد جدیدی را در حفاری عمیق‌ترین گودال در پوسته زمین ثبت کرد) به دست آمده است. سنجش آن نمونه‌ها می تواند به اعتبارسنجی این مدل کمک نماید.
اما نتیجه نهایی چیست؟ این مدل بیان می‌کند که نواحی گسل‌های خزنده نیز می‌توانند کاملا خطرناک باشند. به گفته لاپوستا، گسل سن‌آندره در کالیفرنیا آمریکا پروفیل لرزه‌ای مشابهی دارد. درک دینامیک احتمالی این گسل و گسل‌های مشابه، شاید مستلزم اجرای استراتژی‌های پیشگیری زمین‌لرزه‌ای در این منطقه و سایر نقاط دنیا شود.