زلزله ژاپن همه چیز را تکان داد؛ حتی باورهای زلزله‌شناسان را

«این زلزله درس تواضع و فروتنی است.» گوینده این جمله امیل اوکال است، متخصص ژئوفیزیک دانشگاه شمال‌غربی ایلی‌نویز که زمین‌لرزه‌های بزرگ و سونامی را مطالعه می‌کند. متخصصان اندکی گمان می‌کردند که نواحی لرزه‌خیز نزدیک سندای قادر باشند زمین‌لرزه‌هایی به قدرت 9.0 ریشتر تولید کنند؛ زمین‌لرزه‌ای که بزرگ‌ترین زلزله ثبت شده در تاریخ ژاپن است. اوکال و همکارانش می‌خواهند بدانند که چرا حادثه اخیر ژاپن بسیار قدرتمندتر از آن چیزی بود که خیلی‌ها انتظار آن را داشتند. آنها همچنین قصد دارند دریابند که این مساله از نظر خطرات لرزه‌ای، چه معنایی برای ژاپن و سایر نقاط دنیا دارد.

به گزارش نیچر، این زلزله در امتداد یک شکاف صفحه زمین رخ داد، جایی‌که کف اقیانوس آرام به زیر صفحه تکتونیکی که بخش شمال ژاپن بر روی آن قرار دارد، فرو رفته است. جابجایی صفحات تکتونیکی به زیر یکدیگر باعث بروز بزرگ‌ترین زلزله‌های تاریخ می‌شود، مانند زلزله 9.5 ریشتری شیلی در سال 1960/ 1339، و یا زلزله 9.1 ریشتری سوماترای اندونزی در سال 2004 / 1383. اما متخصصان ژئوفیزیک تصور می‌کردند که زلزله‌های بزرگ ناشی از حرکت این صفحات تنها در جایی رخ می‌دهد که پوسته اقیانوسی جوان‌تر به سمت گوشته زمین حرکت می‌کند. تصور می‌شد که پوسته قدیمی‌تر که سردتر و متراکم‌تر است، راحت‌تر به سمت پایین سر می‌خورد و در نتیجه باعث ایجاد زلزله‌های کوچک‌تری می‌شود. پوسته اقیانوسی واقع در شمال‌شرق ژاپن که در حدود 140 میلیون سال قبل شکل گرفته است، جز قدیمی‌ترین صفحات تکتونیکی زمین به شمار می‌رود.

مدارک باستانی

تاریخچه منطقه سندایی نیز در ظاهر تاییدی بر این تصور دانشمندان بود. هیرو کاناموری، زلزله‌شناس موسسه فناوری کالیفرنیا در پاسادانا می‌گوید: «این ناحیه اگرچه یک ناحیه لرزه‌خیز بوده، اما از نظر لرزه‌شناسی منطقه پرخطری محسوب نمی‌شد.» در چند صد سال گذشته، جابجایی صفحه ساحلی منطقه سندایی باعث بروز زمین‌لرزه‌هایی با حداکثر شدت 8 ریشتر شده بود؛ اما هیچ‌گاه زمین‌لرزه‌ای 9 ریشتری که 30 برابر انرژی بیشتری آزاد می‌کند در این منطقه مشاهده نشده بود.

با توجه به این تاریخچه، زلزله‌شناسان ژاپنی تصور نمی‌کردند که وقوع زلزله‌های بزرگ در منطقه سندایی یک تهدید محسوب شود. به همین دلیل اگرچه این منطقه یکی از مستعدترین مناطق ژاپن برای وقوع سونامی بود، اغلب دیواره‌های دریایی که نقاط ساحلی این منطقه ساخته شده‌اند، برای متوقف کردن موج‌هایی به مراتب کوتاه‌تر از ارتفاع 13 تا 15 متر احداث شده بودند. همین موج‌های غول‌آسا بودند که با هجوم به خطوط ساحلی منطقه، بخش اعظم خرابی را به بار آوردند و بحران هسته‌ای فعلی را در این منطقه رقم زدند.

اما مدارکی نیز وجود داشت که نشان می‌داد منطقه سندایی ممکن است مستعد خشونت‌های طبیعی بیشتری نیز باشد. زلزله بزرگ سوماترای اندونزی سوالاتی را درباره فرضیه سن کف دریا به وجود آورده بود، زیرا به گفته اوکال پوسته‌ای با این قدمت باید مانع از وقوع لرزه‌ای به آن عظمت می‌شد. همچنین مطالعات اخیر زمین‌شناسی در ژاپن نشان می‌داد که منطقه سندایی، به دلیل فشار ناشی از حرکت صفحات زمین در حال فشرده شدن است. تاب برداشتن لایه‌های زمین نشان می‌داد که صفحه اقیانوسی به جای اینکه به آرامی به سمت پایین سر بخورد، در جای خود چسبیده است و باعث فشرده شدن پوسته شده است.

انرژی ناشی از این فشردگی را تنها یک زمین‌لرزه می‌توانست آزاد کند. به گفته توماس هیتون از موسسه فناوری کالیفرنیا، این فشرده‌سازی چنان سریع انجام شده بود که اندازه و فرکانس زمین‌لرزه‌های مشاهده شده قبلی برای آزادسازی انرژی آن کفایت نمی‌کرد. زمین‌لرزه عظیم هفته گذشته این کار را انجام داد، اما به گفته هیتون ممکن است تمام انرژی انباشته شده آزاد نشده باشد. وی می‌گوید: «حتی با وجود وقوع زمین‌لرزه 9 ریشتری، معمای این منطقه به قوت خود باقی مانده است.»

مناطق پرخطر

اگر ناحیه فرورفتگی نزدیک سندایی می‌تواند زلزله‌ای عظیم ایجاد کند، بنابراین سایر پوسته‌های پیر اقیانوسی مشابه نیز می‌تواند چنین خصوصیتی داشته باشند. به گفته اوکال نواحی تونگا و شمال‌شرقی دریایی کارائیب نیز خصوصیاتی بسیار شبیه منطقه سندایی دارند. حتی اگر نشانه‌های اندکی در این باره وجود داشته باشد، ممکن است زلزله‌های عظیمی نیز در کمین این نواحی باشند، همانند همان اتفاقی که در سندایی افتاد.

آخرین سونامی عظیمی که در منطقه سندایی ثبت شده، در سال 869 میلادی (248 سال قبل از هجرت) رخ داده است. در سال 2001 / 1380، کوجی مینورا، متخصص علوم زمین از دانشگاه توهوکو سندایی و همکارانش با بررسی نشانه‌های زمین‌شناسی دو سونامی قدیمی‌تر به این نتیجه رسیده بودند که امواج عظیم سونامی، هر 800 تا 1100 سال این منطقه را در‌می‌نوردند. با توجه به اینکه آخرین سونامی بزرگ این منطقه در قرن نهم میلادی رخ داده بود، آنها در مقاله خود نوشته بودند: «احتمال اینکه یک سونامی عظیم منطقه سندایی را درنوردد، بسیار زیاد است.»