أسئلة عن الزلازل، مع أجوبتها

تحدث معظم الزلازل عندما يتحرّر فجأة إجهاد تراكم على صدع - وهو كسر بين كتلتين صخريتين - فتنزلق الصخور بعضها عن بعض. ويأتي ذلك الإجهاد من الحركة البطيئة لصفائح الأرض التكتونية. ويُشعّ الانزلاق المفاجئ طاقةً في صورة موجات زلزالية، وهي الاهتزاز الذي تشعر به.

القوة مقياس للطاقة المتحرّرة عند المصدر. وهي لوغاريتمية: فكل رقم صحيح يعني طاقة أكبر بنحو 32 مرة، لذا يحرّر زلزال بقوة 6 طاقةً تقارب 1,000 ضعف ما يحرّره زلزال بقوة 4. ولهذا تُحدث الفروق الصغيرة في القوة فرقاً كبيراً.

كان مقياس ريختر القديم يعمل جيداً مع الزلازل الصغيرة المحلية، لكنه يتشبّع (يتوقف عن الزيادة) مع الزلازل الكبيرة جداً. أما الوكالات الحديثة فتستخدم مقياس قوة العزم (Mw)، المبني على الحجم الفيزيائي للتصدّع ومتانة الصخر، وهو يبقى دقيقاً مع أكبر الزلازل. ولا تزال الأخبار تسمّيه تجاوزاً «مقياس ريختر»، لكنه اليوم Mw في كل الأحوال تقريباً.

القوة رقم واحد للزلزال كله - أي الطاقة عند المصدر. أما الشدة فتصف مدى قوة الاهتزاز المحسوس في مكان بعينه، فتتغيّر بحسب المسافة والعمق ونوع التربة. والزلزال نفسه قد تكون شدته «عنيفة» قرب مركزه و«ضعيفة» على بعد مئة كيلومتر.

زلزال 4.8 خفيف إلى متوسط. يُحسّ به على نطاق واسع وقد يهزّ النوافذ ويحرّك أشياء صغيرة ويسبّب أحياناً تشقّقات بسيطة، لكنه قلّما يُحدث أضراراً إنشائية خطيرة في المباني الجيدة. وتعتمد الأضرار كثيراً على العمق والمسافة والبناء المحلي.

طاقة كبيرة، وهي تتصاعد بسرعة. فزلزال بقوة 4.8 يحرّر طاقة زلزالية في حدود عشرات الكيلوطنّات من مكافئ TNT؛ وزلزال بقوة 6 في نطاق الميغاطنّ؛ أما أكبر الزلازل المسجّلة فتقارب عدة غيغاطنّات. والمفتاح هو المقياس اللوغاريتمي - فالارتفاع درجة واحدة في القوة يضاعف الطاقة نحو 32 مرة.

العمق «10 كم» كثيراً ما يكون قيمة افتراضية تُستخدم في التحديد الآلي الأول، قبل أن تتوفر للمحللين بيانات كافية لتثبيت العمق الحقيقي. وكثير من الزلازل ضحل فعلاً، لكن إذا رأيت 10.0 كم بالتحديد في حدث جديد تماماً، فاعتبرها قيمة أولية - فهي تُراجَع لاحقاً في الغالب.

نعم. فحقن مياه الصرف في أعماق الأرض، والتكسير الهيدروليكي الواسع، وملء الخزانات الكبيرة خلف السدود، والطاقة الحرارية الأرضية، والتعدين، كلها قادرة على إطلاق زلازل - عادةً بتغيير ضغط السوائل أو الحمل على صدوع قائمة. ومعظم الزلازل المُستحدثة صغيرة، لكن بعضها بلغ قوة 5 وأكثر (في أوكلاهوما بوجه خاص).

التكسير الهيدروليكي نفسه لا يسبّب عادةً إلا رجفات ضئيلة. أما المحرّك الأكبر للزلازل البشرية المنشأ في أماكن مثل أوكلاهوما فهو التخلّص العميق من مياه الصرف (وهي ناتج عرضي للنفط والغاز)، وهو يرفع الضغط على الصدوع. وكلاهما شكل من النشاط الزلزالي المُستحدث، لكن حقن مياه الصرف هو ما أنتج الأحداث الأكبر.

فقط انفجار هائل، وحتى حينها فالمقارنة غير دقيقة. وكما جاء في جواب شائع التناقل، تحتاج إلى نحو 25,000 طن من TNT موضوعة بإحكام لتعادل طاقة زلزال بقوة 4.8 تقريباً. والانفجارات تهزّ الأرض بطريقة تختلف عن الزلازل الطبيعية (انظر السؤال التالي)، لذا يستطيع علماء الزلازل التمييز بينها عادةً.

من مخطّطات الزلازل. فالانفجارات انضغاطية في معظمها، فتنتج موجات P قوية وموجات S ضعيفة؛ أما الزلازل الطبيعية فهي تصدّعات قصّية بموجات S قوية. ويقارن المحللون (والأنظمة الآلية) أنواع الموجات والعمق والمحتوى الترددي للتمييز بين زلزال وتفجير - وبهذه الطريقة نفسها تُكتشف التجارب النووية.

نعم - ويُسمّى ذلك النشاط الزلزالي المُستحدث بالخزانات. فوزن الماء، والأهم من ذلك ارتفاع ضغط الماء المتسرّب إلى الصخر، قادر على فكّ إحكام الصدوع القريبة. ومعظم الأحداث صغيرة، مع أن عدداً قليلاً من الخزانات الكبيرة رُبط بزلازل كبيرة.

ليس بمعنى «قوة كذا في مكان كذا الثلاثاء القادم» - فلا توجد طريقة تنبؤ قصير المدى موثوقة، على الرغم من كثرة المزاعم. ويستطيع العلماء تقدير الاحتمالات طويلة المدى لمنطقة ما ورصد الزلازل لحظة بدايتها، لكن التنبؤ الدقيق لا يزال بعيد المنال.

الإنذار المبكر ليس تنبؤاً. فهو يرصد زلزالاً بدأ بالفعل ويسبق بتنبيه رقمي الاهتزازَ الأبطأ حركة، فيمنحك مهلة من ثوانٍ إلى عشرات الثواني. وذلك وقت يكفي لتنخفض وتحتمي، أو لتُبطئ الأنظمة القطارات وتوقف الآلات.

هناك روايات كثيرة عن سلوك حيواني غريب قبل الزلازل، لكن لم تُثبَت أي إشارة متسقة وموثوقة علمياً. وقد تتفاعل الحيوانات مع موجات P الأولى أو هزات استباقية صغيرة لحظةً قبل الاهتزاز القوي، لكنها ليست مؤشرات تنبؤ مُثبتة.

الهزات الاستباقية زلازل أصغر تسبق أحياناً «هزة رئيسية» أكبر؛ ولا تعرف عادةً أنها كانت استباقية إلا بعد وقوع الزلزال الكبير. أما الهزات الارتدادية فتتلو الهزة الرئيسية بينما تعيد القشرة ترتيب نفسها - وهي أكثر تواتراً مباشرة بعدها ثم تخفّ على مدى أيام إلى سنوات، وقد تكون مدمّرة مع ذلك.

انخفض واحتمِ وتمسّك: انخفض على يديك ورُكبتيك، واحتمِ تحت طاولة متينة (أو بجانب حائط داخلي بعيداً عن النوافذ)، وتمسّك حتى يتوقف الاهتزاز. ولا تهرب إلى الخارج في منتصف الاهتزاز - فمعظم الإصابات سببها الأجسام المتساقطة والتحرّك.

التوجيه المعياري هو: انخفض واحتمِ وتمسّك. انخفض على يديك ورُكبتيك حتى لا يُسقطك الاهتزاز، واحتمِ تحت أثاث متين (أو غطِّ رأسك ورقبتك بذراعيك إن لم يكن قريباً منك شيء)، وتمسّك حتى يتوقف الاهتزاز. وابقَ داخل المبنى بعيداً عن النوافذ والمرايا وكل ما يمكن أن يسقط؛ وإن كنت في الخارج، فانتقل إلى منطقة مفتوحة خالية من المباني وخطوط الكهرباء؛ وإن كنت تقود، فتوقّف على الجانب بأمان وابقَ في السيارة. ولا تستخدم المصاعد، وانتظر توقف الاهتزاز تماماً قبل أن تتحرك.

هذه أسطورة قديمة من بيوت الطين القديمة. فإطار الباب في المباني الحديثة ليس أقوى من بقية الهيكل، وأنت فيه معرّض لباب يتأرجح وشظايا متطايرة. اختبئ تحت أثاث متين وغطِّ رأسك ورقبتك بدلاً من ذلك.

ماء (نحو 4 لترات للشخص يومياً لعدة أيام)، وطعام غير قابل للتلف، ومصباح يدوي، وبطاريات احتياطية أو بطارية متنقّلة، وحقيبة إسعافات أولية، والأدوية الضرورية، ونسخ من المستندات المهمة، ونقود، وحذاء متين، وصفّارة. واحتفظ ببعض المستلزمات في المنزل وفي العمل وفي السيارة.

توجد أنظمة إنذار مبكر حكومية رسمية في بعض المناطق، وتملأ التطبيقات الفراغ في غيرها. ويرسل QuakeMate (مجاناً على iOS) إشعارات فورية ويتيح لك ضبط قواعد مخصّصة حسب القوة والمنطقة والمسافة، لتسمع فقط بالزلازل التي تهمّك. ويمكنك تحميله من quakemate.app/download.

يمكن للزلازل القوية أن تدمّر الموائل وتُطلق انهيارات أرضية، وأن تولّد في البحر حالات تسونامي تعيد تشكيل السواحل. وقد تفرّ الحيوانات من الأرض المهتزّة أو تتفاعل مع الموجات الأولى، وقد تُخلّ الأحداث الكبيرة بالتعشيش والهجرة ومصادر الغذاء - مع أن كثيراً من النظم البيئية يتعافى مع الوقت.

يجعل الاهتزاز المنشآت تتأرجح؛ وإذا تجاوزت الحركة ما بُنيت لتحمّله، تتشقّق الجدران وتنهار الطوابق الضعيفة وتسقط المحتويات غير المثبّتة. وتُحدث الآثار الثانوية أضراراً كبيرة أيضاً: تميّع التربة، والانهيارات الأرضية، والحرائق من أنابيب الغاز المكسورة، وانهيار الجسور والأنابيب وخطوط الكهرباء. وأكواد البناء الحديثة مصمّمة لإبقاء الناس أحياءً حتى عندما يتضرر المبنى.

عادةً عندما يرفع زلزال كبير (بقوة 7 وأكثر تقريباً) وضحل تحت المحيط قاع البحر أو يُنزله فجأة، فيزيح الماء فوقه. والزلازل الانزلاقية (ذات الحركة الجانبية في معظمها) قلّما تولّد تسونامي كبيراً؛ أما التصدّعات الرأسية في مناطق الاندساس فهي الخطيرة. ويُعلّم QuakeMate الأحداث القادرة على توليد تسونامي ويعرض التحذيرات النشطة على quakemate.app/tsunamis.

زلزال فالديفيا في تشيلي عام 1960، بقوة 9.5 - وهو أقوى زلزال سُجّل بالأجهزة في التاريخ. وقد ولّد تسونامي عبر المحيط الهادئ كله سبّب أضراراً وصلت إلى اليابان وهاواي.

بالعدد المجرّد، تسجّل اليابان وإندونيسيا والولايات المتحدة (وخصوصاً ألاسكا وكاليفورنيا) أعداداً هائلة من الأحداث بفضل موقعها على حدود الصفائح. وعالمياً، تنتج «حلقة النار» في المحيط الهادئ معظم زلازل العالم الكبيرة.

حلقة النار حزام على شكل حافر فرس حول المحيط الهادئ تتلاقى فيه صفائح تكتونية كثيرة. ويحدث على امتداده نحو 90% من زلازل العالم ومعظم براكينه النشطة، من نيوزيلندا شمالاً عبر اليابان وحتى الأمريكتين.

لأنها ترسم حدود الصفائح والصدوع النشطة الواقعة تحت إجهاد دائم. فبمجرد أن ينزلق صدع، تبدأ حركة الصفائح فوراً في إعادة تحميله، فتتصدّع المناطق نفسها مرة بعد مرة على مدى سنوات إلى قرون.

يعرض QuakeMate بثّاً عالمياً مباشراً وخريطة تفاعلية للزلازل الأخيرة. اطّلع على أحدث الأحداث على quakemate.app/now أو استكشف الخريطة مع فلاتر القوة والوقت والمصدر على quakemate.app/explore.

نعم. لدى QuakeMate صفحة مباشرة لكل بلد (ولكل ولاية أمريكية) فيها النشاط الأخير، وأعداد دقيقة لـ 7 أيام و30 يوماً، وأقوى حدث وأحدثه، وخريطة. ابدأ من quakemate.app/earthquakes-in.

تتيح لك ميزة «هل شعرت به؟» (DYFI) أن تُبلِغ عمّا شعرت به خلال الزلزال - الشدة، وما تحرّك، وأي أضرار - وأن ترى كيف عاش جيرانك الحدث نفسه. وتساعد تقارير المجتمع هذه الجميع على فهم كيف أُحسّ بالزلزال في أنحاء المنطقة. ويمكنك الإبلاغ من تطبيق QuakeMate.

راجع تقارير الإحساس الخاصة بالحدث. فردود «هل شعرت به؟» (DYFI) من USGS وتقارير مجتمع QuakeMate تُظهر كم شخصاً شعر بالزلزال وما الشدة التي أبلغوا عنها، فتستطيع أن تميّز رجفة هزّت منطقة كاملة من أخرى لم تكد تُلاحظ. وعلى QuakeMate ترى الزلازل المحسوسة الأخيرة في صفحة أي بلد أو ولاية أمريكية، أو تفتح زلزالاً بعينه لتقرأ عدد من شعروا به. وإن شعرت بشيء أنت، فيمكنك إضافة تقريرك من تطبيق QuakeMate ورؤية ما عاشه الجيران من حولك.

يجمع QuakeMate تغذيات فورية من وكالات زلزالية عامة منها USGS وEMSC وشبكات إقليمية، مع بيانات البراكين من برنامج البراكين العالمي في Smithsonian وتنبيهات التسونامي من مراكز التحذير الرسمية. والقوى والمواقع أولية في البداية وقد تُراجَع مع تدقيق الوكالات لها.