После цунами

Напомним, что 26 декабря 2004 года в Индийском океане около индонезийского острова Суматра произошло землетрясение, сила которого превышала 9 баллов по шкале Рихтера. В результате вызванного им цунами в странах Юго-восточной Азии, по последним официальным данным, погибло более 280 тысяч человек. Под ударом стихии оказались острова в Индонезии, остров Шри-Ланка, побережье Индии, Сингапур, Малайзия, Таиланд.
На международной конференции в японском городе Кобе, посвященной уменьшению опасности стихийных бедствий, достигнута договоренность о создании системы предупреждения цунами в бассейне Индийского океана. На начальном этапе ее разработкой будет руководить ЮНЕСКО.

 

Эксперты ООН пришли к выводу, что природные катаклизмы, которые могут случиться в мегаполисах, способны вызвать гигантские опустошения и по своим масштабам превзойдут недавнее землетрясение и серию цунами, случившиеся в Азии. Мегаполисы представляют собой чрезвычайно уязвимые территории в плане вероятных разрушений, а возможностей для предотвращения чрезвычайных происшествий в настоящее время мало.

Большинство из нас как раз живут в таких мегаполисах. Когда эмоции, вызванные трагическими событиями, немного улеглись, пришло время посмотреть на эти явления с научной точки зрения. Мы попросили прокомментировать эти события и возможные их последствия специалистов из институтов геологического профиля УрО РАН.               

   Феликс Николаевич Юдахин, председатель Архангельского научного центра УрО РАН, член-корреспондент РАН:
   — Это явление достаточно частое. За год на Земле происходит очень много землетрясений. Катастрофических, планетарного масштаба (до 12 баллов) — одно-два, сильных (9–10 баллов) — 15–20, 8–9-бальных — до 150. Землетрясение в Юго-Восточной Азии, вызвавшее столь разрушительное цунами, относится к катастрофическим, планетарного масштаба. А поскольку две трети площади земного шара занимают океаны и моря, то большинство землетрясений случается на дне океанов. Особенно много землетрясений происходит в районе Тихого океана. Основная их часть, как правило, приурочена к границам литосферных плит, которые движутся относительно друг друга. Очаг последнего катастрофического землетрясения находился на границе Индо-Австралийской и Евроазиатской литосферных плит.               

Когда на дне океана происходит особо сильное землетрясение, возникает волна в водной среде. Она достигает поверхности океана и начинает распространяться во все стороны. Причем в эпицентре эти волны по высоте не превышают трех метров. А длина волны достигает 400 километров. Поэтому суда, находящиеся в этот момент в открытом океане, практически не ощущают этих волн. Однако они распространяются во все стороны в десять раз быстрее обычных. Когда волна достигает мелководных участков побережья, ее высота резко возрастает, достигает нескольких десятков метров (до 40 м) и преобретает разрушительную силу.

Чем мощнее землетрясение, тем больше высота морской волны. Когда землетрясение происходит вблизи берега (в нескольких сотнях километров), возникает цунами. Цунами достигает береговой линии и производит такие разрушения, как в Шри-Ланка, Таиланде, Индонезии и других странах. Если цунами рождается посреди океана, то по пути к берегу она теряет свою силу и, достигнув земли, превращается в обычную волну.

На этот раз роковую роль сыграло сочетание нескольких факторов. Очаг землетрясения располагался под дном на небольшой глубине — до 10 км (бывает до 600 км) в глубокой части океана. Поэтому над очагом находилась большая толща воды. Во-вторых, землетрясение было очень мощным. В-третьих, оно случилось вблизи берега (в нескольких сотнях километров), недалеко от очага имелись мелководья и неглубокие бухты. В третьих, цунами обрушилось на густонаселенные районы.

Большая часть землетрясений, как правило, случается в безлюдных местах и океанах, поэтому кроме узкого круга специалистов о них никому не известно. Известность землетрясения и цунами получают именно тогда, когда приносят беду. Такого количества жертв не было давно. Землетрясение 1988 года в Армении унесло 25 тысяч жертв — это колоссальное бедствие, а здесь — 280 тысяч…

Возникновение и распространение цунами длится несколько часов. Этот процесс виден из космоса. Если бы существовала система оповещения, то можно было бы вывести людей на более высокие участки и спасти их жизнь.

У нас в России неоднократно подвергались цунами районы Камчатки, Курильских, Командорских островов и частично острова Сахалин. Поэтому там созданы системы оповещения. Зарегистрировав землетрясение в океане, служба оповещения немедленно сообщает населению об опасности. На Камчатке и Курилах есть специальные деревянные лестницы для подъема на возвышенности, которые соорудили еще в советское время.

Печально, что люди оказались совершенно не подготовленными к такому событию. Они не знали, как себя правильно вести во время цунами и вместо того, чтобы убегать, пошли посмотреть на обнажившееся дно. Хотя ни одно животное не пострадало. Они ушли в безопасные места, повинуясь собственной системе оповещения. Аналогичное поведение жителей я наблюдал в Средней Азии. После первого сильного толчка люди выходят на улицу и стоят возле подъездов, хотя надо отбегать как минимум на длину высоты дома. В сейсмоопасных районах необходимо вести разъяснительную работу с населением, чтобы люди знали, что нужно предпринять для сохранения жизни. В Средней Азии, на Камчатке и Курилах такая работа проводилась и принесла положительные результаты.               

   Кирилл Святославич Иванов, заведующий лабораторией региональной геологии и геотектоники Института геологии и геохимии УрО РАН, председатель Уральского отделения межведомственного тектонического комитета России, доктор геолого-минералогических наук:
   — С геологической точки зрения ничего особенного не произошло. Случилось то, что на планете Земля происходит достаточно ргулярно. Как известно, лет 40 тому назад в геологии произошла научная революция. Она и сейчас еще не вполне завершена. Сегодня у нас признана новая теория — тектоника литосферных плит. Суть ее заключается в том, что Земля состоит из больших и малых плит, которые постоянно движутся относительно друг друга. В этом непрерывном движении плит и заключается причина сейсмических событий.

Регион, где произошло страшное землетрясение, известен не менее разрушительными сейсмическими событиями в прошлом. Случались они и в других регионах с похожим строением, например, в Чили в 1960 году. Регион, где произошло землетрясение, породившее цунами, состоит из ряда островных дуг между Юго-Восточной Азией и Австралией. Многие выдающиеся геологи современности сравнивают Урал в его давней истории, в палеозойское время, именно с этим регионом. Это наиболее близкий современный аналог Уралу в древности, в период примерно от 460 до 300 млн. лет назад. Главные тектонические события у нас завершились 200 миллионов лет назад. Сейчас Урал стабилизировался, хотя и не совсем, небольшие движения земной коры все еще происходят.

Каков общий механизм происхождения землетрясений? Представим себе крупный блок, состоящий из двух литосферных плит. Одна относительно другой движется постоянно и всегда. Но скорость этого движения может быть различной. Средние скорости можно измерить как геологическими методами, так и с помощью спутниковой геодезии. Движения со скоростью менее 1 см в год — это низкоскоростные, среднескоростные — от 1 до 5 см в год, и более 5–10 см в год — высокоскоростные. Итак, две плиты постоянно движутся относительно друг друга, хотя по линии разлома, разграничивающего их, как правило, постоянного движения нет. Центры плит движутся, а их края как бы «слиплись» и здесь постепенно накапливается напряжение. Когда накопленное «потенциальное количество движения» превышает предел прочности, вдоль пограничного разлома происходит мгновенная разрядка напряжения. Например, постоянно накапливается по сантиметрам в год, и, когда смещение центров плит достигает, условно говоря, нескольких метров или десятков метров — единым рывком происходит смещение вдоль краев плит. Эти движения и вызывают землетрясения. Если они происходят на океаническом дне или вблизи его — вызывают цунами. Таков в общих чертах механизм возникновения крупных землетрясений. Из этого следует возможность их предсказания в среднесрочной и долгосрочной перспективе.

Юго-восточная Азия — часть так называемого андезитового кольца вокруг Тихого океана, где есть островные дуги с вулканами, дающими лаву андезитового состава. Это самый тектонически активный регион земного шара. Тектонические движения постоянно происходят и на Урале, но у нас значительно меньше их скорости. Тем не менее они есть, и опасность землетрясений здесь существует тоже.

Мой отец, член-корреспондент РАН Святослав Несторович Иванов неоднократно предупреждал администрацию Свердловской области, что Белоярская АЭС стоит в зоне разлома, а это весьма чревато последствиями. И получал отписки: мол, специалисты уже во всем разобрались. Хотя именно он и был лучшим специалистом в своей сфере.               

В середине 90-х годов я выступил инициатором проекта, который должны были выполнять ученые институтов УрО РАН — геологии и геохимии, геофизики, горного дела, а также Института астрономии РАН. Суть проекта заключалась в том, чтобы, зная строение Урала и прилегающих регионов, выделить те геоблоки, которые потенциально могут двигаться относительно друг друга. Затем в каждом предполагалось выбрать место, установить высокоточные GPS датчики и сделать промер. Через три года точно в тех же самых точках измерения повторить. Это общепринятая мировая методика. Сумма измерений движений даст нам направление и скорость движения геоблоков. Анализируя полученные данные, мы могли бы выявить участки, где землетрясения вполне возможны и вероятны, а также, может быть, узнать, почему именно в этих местах рвутся трубопроводы и, наконец, решать ряд задач планетарного масштаба. Идея была проста и понятна, а главное — осуществима. Потому что тогда западные партнеры в рамках международной программы «Европроба» бесплатно предоставляли нам свою дорогостоящую технику. Нужно было внести лишь небольшую часть суммы, главным образом для проведения полевых работ российских участников в рамках этого проекта. Но денег, к сожалению, не дали, поскольку экспертов из Москвы сейсмичность Урала не заинтересовала. Если осуществлять этот проект самостоятельно, то средств понадобится в несколько раз больше, хотя сумма все равно не слишком значительная.

Конечно, в нашей стране есть более сейсмоопасные территории. Например, под Камчаткой находится зона уноса океанической коры под континенты, так называемая зона Беньофа. Хотя академик А.Н. Заварицкий, имя которого носит наш институт, описал такую зону раньше этого американского ученого, равно как и японский геофизик Вадати. Вулканы действуют потому, что кора погружается, переплавляется, вверх идет поток флюидов и наиболее легкоплавких магм, а тугоплавкая часть уходит в эту сейсмофокальную зону уноса Вадати-Заварицкого-Беньофа. Именно здесь постоянно происходят землетрясения. Однако плотность населения Камчатки несоизмерима с Уралом, там нет атомных электростанций, химических производств, миллионных городов.

Не думаю, что нам следует ожидать каких-то глобальных изменений климата или иных последствий землетрясения в Юго-Восточной Азии. Сегодня, может быть, более интересно то, что мы сейчас, по-видимому, находимся в начале эпохи смены полярности магнитных полюсов. Такая смена полярности происходит регулярно каждые несколько миллионов лет. В истории Земли эти события многократно зафиксированы. По полосовым магнитным аномалиям изливающихся океанических базальтов видно, что магнитное поле Земли много раз менялось. В геологических отложениях можно зарегистрировать, что они были то положительные, то отрицательные. У нас в Институте геофизики УрО РАН исследования в этом направлении успешно проводит группа под руководством кандидата геолого-минералогических наук И.А. Свяжиной. В прошлом году она опубликовала монографию на эту тему, я ее соавтор. Есть некоторые признаки того, что сейчас мы находимся в самом начале периода смены магнитного полюса Земли. Человечество через это еще не проходило. Сколько длится сам момент смены полюсов — сотни тысяч лет или мгновение, и каковы будут его последствия для человечества — мы не знаем. Хотя, возможно, это явление для людей вполне безобидно. Настроим радиоприемники на новую систему и будем жить дальше...

   Владимир Степанович Дружинин, ведущий научный сотрудник Института геофизики УрО РАН, кандидат геолого-минералогических наук:
   — Это глобальное явление и по масштабам, и по протяженности той активной зоны, которая «работала» почти месяц на протяжении свыше 1200 км (что примерно половина горного Урала). Магнитуда первого землетрясения составляла 8,8, а все последующие — в пределах 5-6. Океанические землетрясения меньшей магнитуды, как правило, не вызывают таких волн цунами воистину гигантской энергии, как от первого землетрясения. Поэтому и ущерб от них бывает незначительным. В результате суматранских землетрясений из литосферы Земли высвободилось огромное количество энергии, что привело к геодинамическому дисбалансу. По-видимому, она долгое время будет переходить в метастабильное состояние посредством серии землетрясений и всевозможных извержений вулканов, которые мы сейчас наблюдаем. Подтверждением этому, например, является землетрясение, происшедшее в Иране 22.02.05 г. магнитудой 6,5 и интенсивностью разрушения 7,0–7,5 баллов, расположенное к северо-западу от Суматранских землетрясений и на пересечении с Урало-Оманским линеаментом субмеридиональной ориентировки. Все взаимосвязано: и биосфера, и атмосфера, и Земля, и земная кора, и мантия. Поскольку событие редкое и не изученное, то трудно прогнозировать последствия. Существуют неизвестные нам закономерности распространения деформационных волн, особенно от такого сильного землетрясения. Но тенденцию можно будет проследить по серии менее мощных землетрясений или извержений вулканов.

Конечно, землетрясения в этом районе были, есть и будут, но масштабность последнего события должна была как-то проявить себя заранее. Очень большая энергия собралась в этом месте. Это не могло произойти совершенно незаметно. Перед столь мощным землетрясением должны были происходить какие-то аномальные явления – изменение климата, подводных течений, атмосферы, необычное поведение животных и другие нестандартные события. Возможно, эти явления наблюдались, только об этом нет информации.

Аномальные особенности в литосфере породили в прошлом и Урал. Но у нас таких сильных сейсмических событий, из-за затухания геодинамической активности, быть не может. По крайней мере, их не зафиксировано за последние триста лет. Хотя сейсмоопасные зоны есть. По характеру сейсмичности Урал занимает промежуточное положение между такими современными тектонически активными районами Северной Евразии, как Тянь-Шань, Кавказ, Карпаты и более спокойными – Восточно-Европейской платформой и Западно-Сибирской плитой. В целом сейсмическая активность Урала ниже первых и выше последних.

Несмотря на то, что на фоне катастрофических землетрясений, происходящих в различных районах Земли, Урал характеризуется относительно спокойной сейсмической обстановкой, его никак нельзя отнести к асейсмичным районам. Анализ исторических данных и инструментальных наблюдений последних лет убедительно показывает: землетрясения с проявлениями на поверхности 4-5 баллов по шкале MSK происходили в различных районах Урала раз в 10–20 лет. Подавляющее большинство сейсмических событий произошло в пределах Среднего и северной части Южного Урала, причем, как правило, в густонаселенных и промышленно развитых районах, где имеются сооружения повышенной опасности (атомные реакторы, крупные электростанции, химические заводы и горнодобывающие предприятия).

В пределах Среднего Урала неоднократно фиксировались сейсмические события с магнитудой более 4 и интенсивностью на поверхности 6-7 баллов по международной шкале MSK-64. По данным инструментальных наблюдений землетрясения в этом районе продолжаются и в настоящее время, причем в результате разработки многочисленных месторождений полезных ископаемых, заполнения искусственных водохранилищ и другой крупномасштабной промышленной деятельности возрастает количество техногенных событий. Однако существует и другая точка зрения, которую я разделяю. Иногда горнодобывающая деятельность (буровзрывные работы в карьерах, перемещение тонн пород) может быть профилактическим фактором. Эти действия служат разрядкой в зоне разлома, снимают напряжение. Может быть, если бы их не было, чаще происходили бы землетрясения. В основной своей части техногенные землетрясения или горные удары в шахтах приурочены к активным неоднородностям в земной коре и поэтому соответствует понятию «природно-техногенные землетрясения».

Наша задача — определить сейсмогенную зону и степень ее опасности. Существует карта сейсмического районирования Уральского региона, созданная в Институте геофизики УрО РАН и ГОУ НПП «Уралсейсмоцентр», и сейсмические события последних лет, неоднократно зарегистрированные 3-4-мя сейсмостанциями Свердловской региональной сети (первая очередь) подтвердили ее правильность.

Строительство на Урале тоже должно вестись с учетом сейсмичности. Нужен сейсмомониторинг экологически опасных промышленных объектов. Мы проводим это настолько, насколько позволяет крайне скудное финансирование. А МЧС должны моделировать последствия возможных сейсмических событий, составлять сценарии возможного течения событий при совпадении по месту и по времени нескольких неблагоприятных факторов. Что собственно и произошло в Юго-Западной Азии. Если бы не цепь совпадений, в том числе отсутствие заблаговременного оповещения — не было бы столь разрушительных последствий и огромного количества человеческих жертв.
 

Записала Т. ПЛОТНИКОВА
На фото внизу: последствия цунами в Юго-Восточной Азии