الزلزال الكبير
المقدمة
تحدث الزلازل نتيجة انطلاق الطاقة الناتجة من احتكاك الصخور وتحرك طبقات الأرض حول الصدوع الكبيرة .. أو .. الثورات البركانية والاختراق المفاجئ للمواد المنصهرة في باطن الأرض .. أو .. التفجيرات النووية تحت سطح الأرض .. أو .. سقوط النيازك .. أو .. انهيار الكهوف الكبيرة تحت سطح الأرض .. وما إلى ذلك ...
إن قشرة الأرض ليست ثابتة .. بل هي في حال اهتزاز دائم .. لكن العلماء لم يتمكنوا حتى الآن من اكتشاف طريقة أكيدة للتنبؤ بحدوث الزلازل وتجنيب الإنسانية ويلات لا تمحى من ذاكرة التاريخ .
الزلازل
تتعرض الأرض سنويا لنحو مليون زلزال ، لا يشعر الناس بمعظمها إما لضعفها وإما لحدوثها في مناطق غير مأهولة.. فالإنسان لا يحس بالزلزال عادة إلا حين تصل شدته إلى 4 درجات في مقياس ريختر ويعتبر الزلزال كبيرا حين تزيد قوته على 7 درجات في هذا المقياس ويصنف العلماء الزلازل ثلاثة أنواع الزلازل التكتونية والزلازل البركانية و ا لزلازل الناتجة عن نشاطات بشرية. والزلازل التكتونية هي الأكثر شيوعا، وتنشأ بشكل رئيسي من الضغوط الناتجة عن تحركات الصفائح المكونة للقشرة الأرضية كما أن الزلازل قد تنشأ عن نشاطات بشرية على المدى الطويل ، ولاسيما التفجيرات النووية وضخ النفط من الآبار وبناء السدود فوق صدوع زلزالية ..وكثير ما يربط الناس حدوث الزلازل بالتغيرات المناخية، لكن العلماء لا يعترفون بتأثير حرارة الطقس بباطن الأرض .
ولكي يتسنى للمرء أن يفهم موضوع الزلازل والأسباب التي تؤدي إلى هذا النوع من الكوارث الطبيعية، عليه أن يتعرف أولا إلى التركيب الداخلي للكرة الأرضية ، والذي يتضمن اللب والوشاح والقشرة.
اللب : يقع على عمق 2900 كيلومتر من سطح الأرض .الجزء الداخلي منه صلب ، فيما الجزء الخارجي منصهر إلى حد السيولة ويتكون هذان الجزءان من عنصر الحديد.
الوشاح: يحيط باللب وتصل سماكته إلى 2880 كيلومتر ويتكون من صخور صلبة عالية الكثافة يدخل في تركيبها عنصر الحديد و المغنيسيوم .جزؤه الداخلي صلب ، والجزء الخارجي منصهر حتى عمق 400 كيلومتر من سطح الأرض.
القشرة الأرضية : وهي الغطاء الخارجي للوشاح ومكونة من صخور أقل كثافة تتراوح سماكتها بين بضعة كيلومترات تحت المحيطات و70 كيلومتر تحت الجبال العالية وهي نوعان: القشرة القارية والقشرة المحيطية .. ولقد حددت الموجات الزلزالية الفاصل بين قعر القشرة الأرضية وسطح الوشاح ، حيث تزداد سرعة عبور هذه الموجات بصورة فجائية مما يدل على دخولها إلى وسط من صخور أعلى كثافة وهو السطح العلوي للوشاح والحد الفاصل بين القشرة الأرضية والطبقة العليا للوشاح يسمى " الموهو " نسبة إلى العالم الجيوفيزيائي التشيكي موهوروفيتشك .
كان عالم الأرصاد الألماني الفردفيغنر أول من نشر نظرية الانجراف القاري عام 1915 وأعاد فيها ترتيب ا لقارات ومواقعها منذ 200 مليون سنة وحتى عصرنا هذا.. فقد كانت القارات الخمس تشكل مجموعة واحدة متكاملة تعرف باسم " كل اليابسة " ونظرا إلى الحركة المستمرة للصهير المكون للوشاح وحركة الأرض منذ تكوينها، بدأت القارات بالانفصال في شكل كتل من القشرة الأرضية سابحة على الوشاح المنصهر ويطلق على هذه الكتل اسم الصفائح التكتونية .
تتحرك الصفائح بصورة دائمة كل صفيحة على حدة كوحدة مستقلة متماسكة أما حدودها حيث تحدث الحركة ، فهي معرضة دوما للإجهاد والشد .. مما ينتج طيات وتصدعات . تنتج الطيات عادة من الإجهاد المستمر ، فيما يحدث التصدع بفعل الإجهاد العفيف المفاجئ وهناك ثلاثة أنواع من الحركة الممكنة الحدوث على حدود الصفائح :
حركة تباعدية : مثال على ذلك تباعد قارتي إفريقيا واميركا وتشكل المحيط الأطلسي بينهما ، والتباعد بين الصفيحة العربية والصفيحة الأفريقية مما ولد البحر الأحمر الذي يمكن أن يصيح محيطا بعد ملايين السنين .
حركة تقاربية بين الصفائح في مناطق التصادم : وهي مناطق التحام الصفائح بعضها ببعض ، فينتج عن ذلك تكوين الجبال الشاهقة مثل جبال همالايا ، حيث التحم شبه القارة الهندية بقارة أسيا ، وكذلك جبال الأنديز في الطرف الغربي من اميركا الجنوبية .
حركة انزلاقية على حدود الصفائح ، وتتم من خلال صدوع انزلاقية ناقلة للحركة ومثال على ذلك ما يحدث في فالق سان اندرياس معبر الزلازل الشهير في ولاية كاليفورنيا الأميركية وفالق البحر الميت الذي يبدأ في البحر الأحمر ويعبر البحر الميت ولبنان وسوريا وصولا إلى تركيا وهو يشكل الحد الفاصل بين الصفيحة العربية والصفيحة المشرقية.
نشوء الزلازل
تحدث الزلازل عندما ينزلق جزء من الفشرة الأرضية عن الأجزاء المجاورة ، ولا تكون هذه الحركة الانزلاقية سلسة وناعمة غالبا ، بل عنيفة ومتقطعة بسبب الاحتكاك بين الجزء المتحرك والأجزاء الملامسة له . وتحدث هذه الحركة اهتزازات في الأرض تسمى الموجات الزلزالية.
والواقع أن عنف الحركة المسببة للاهتزازات يحدد قوة الموجات الزلزالية بين الضعيفة التي تكاد لا تحس والقوية المؤدية إلى كوارث. وتنشأ الزلازل في نقطة ما داخل الأرض تدعى البؤرة ( focus )، تتحرك منها الموجات الزلزالية إلى الخارج ، فيما تعرف النقطة التي تقابلها على سطح الأرض بالمركز السطحي.
وهناك عدة أنواع من الموجات الزلزالية ، أهمها:
الموجات التضاغطية التي تنتشر مثل الموجات الصوتية عبر الأجسام الصلبة والسوائل وتزداد سرعتها بزيادة كثافة الوسط الذي تنتقل خلاله . وهناك الموجات الثانوية وهي موجات القص التي تحدت فيها الذبذبة إلى أعلى والى اسفل، وبالتالي فهي لا تنتقل إلا عبر الأجسام الصلبة وتتوقف وتتلاشى عند مقابلتها لنطاق سائل. وهنالك الموجات السطحية وهي نوعان موجات لاف القصيرة ( Love waves ) وموجات رايلي الطويلة .
وإذا راقبنا مواقع الزلزال على خريطة الأرض، نجد أنها لا تنتشر بصورة عشوائية ، وإنما يتركز معظمها في ثلاثة أحزمة رئيسية تمتد مسافات طويلة عبر القارات والبحار. يقع أول هذه الأحزمة على طول الساحل الشرقي للمحيط الهادئ ، ويشكل شريطا طويلا يحاذي اميركا الشمالية واميركا الجنوبية واليابان والفيليبين ويصل إلى استراليا ونيوزيلندا مشكلا نحو 68 في المائة من زلازل العالم . وتعد زلازل هذا الحزام الأقوى في العالم ، ومنها مثلا تلك التي حدثت في آلا سكا عام 1964 وبيرو عام 1970 وشيلي عام 1985 واليابان في 1923 - 1995 . يعرف هذا بحزام حلقة النار لأن الزلازل فيه تترافق غالبا مع انبثاق بركاني ، مثلما حدث في كولومبيا في 14 تشرين الثاني (نوفمبر) 1992 حيث انبثقت في اليوم التالي لحدوث الزلزال حمم بركانية على جبال الأنديز. ويمتد الحزام الثاني على طول الساحل الغربي للمحيط الهادي ، بدأ من جزر اليابان شمالا حتى إندونيسيا جنوبا ، مرورا بقوس جزر تايوان. أما الحزام الثالث فيمتد عبر افريقيا وأوربا وأسيا، من جبال أطلس في شمال افريقيا ، عبر البحر الأبيض المتوسط وإيطاليا واليونان وتركيا ، حتى الصين،مرورا بجبال القوقاز وزاغروس همالايا . ويعرف هذا الحزام بحزام جبال الألب وفيه نحو21 في المائة من زلازل العالم .
تمتاز هذه الأحزمة فضلا عن كثرة زلازلها بنشاطها البركاني. ويعزى ذلك إلى وقوعها عند التقاء الصفائح التي تكون قشرة الأرض الخارجية. والصفائح ترق تحت المحيطات وتكثف تحت القارات وهي كما ذكرنا تطفوا فوق طبقة أخرى من طبقات الأرض مكونة من صخور ثقيلة لزجة وساخنة ، مما يساعد على انزلاق صفائح قشرة الأرض و قد كشفت الأقمار الاصطناعية أن الصفائح تتحرك ببن سنتيمتر واحد وعشرة سنتيمترات في السنة.لكن الزلازل تحدث أحيانا في مناطق لا علاقة لها بالأحزمة الزلزالية، فتنبع من داخل الصفيحة مثلما حدث في زلزال القاهرة في تشرين الأول (أكتوبر)1992 .
ويتوقف مدى تأثير الزلازل في حالات كثيرة على خصائص التربة في المنطقة فحين تعمل التربة كناقل للهزات أو الذبذبات ، تتراقص ويزداد تدمير المنشات ، أو تخسف مما يغير معالم سطح الأرض ومن أهم مظاهر عدم ثبات التربة سيولتها . فلما كانت الاهتزازات الأرضية تؤدي إلى تماسك حبيبات التربة المفككة، فإنها تفضي في التربة المشبعة بالمياه إلى تماسك مصحوب بزيادة ضغط الماء في الفراغات بين الجزيئات . وبارتفاع الضغط، تتدفق المياه إلى أعلى مما يحدث تميعا وسيولة في التربة ، وهذا يسبب انزلاقها وخسوفها مع المنشآت القائمة عليها.
وقد تتسبب النشاطات البشرية في حدوث زلازل على المدى الطويل ، ومن هذه النشاطات التفجيرات النووية التي تحرك الأرض فقد تختزن بعض الطاقة الانفجارية في الصخور، وتستجمع الطاقة المكونة للزلزال في وقت أقصر مما كان سيحدث طبيعيا. لكن حدوث زلازل كهذه يقتضي سلسلة تفجيرات لا تفجيرا واحدا .
وسدود المياه أيضا تشكل خطرا في زلزاليا إن لم تصمم بدراية وتشيد في مواقع آمنة فالكميات الهائلة المحجوزة تضغط على الطبقات الأرضية وقد يحدث ذلك هزات طفيفة خصوصا إذا تحركت الفوالق تحتها ومن أعظم كوارث السدود انهيار سد تيتون في الولايات المتحدة وإغراقه سكان الجوار وكان هذا السد مبنيا فوق فالق زلزالي.
أما الخطر الرئيسي المتمثل في المنطقة العربية والناجم عن نشاطات الإنسان فهو ضخ النفط من الآبار.. فالنفط ليس موجودا في برك تحت الأرض ، بل هو يملأ مسام في الصخور وحين يضخ إلى السطح تفرغ المسام وتصبح ضعيفة ولا تعود تتحمل ضغطا، ويختل توازن الصخور وقد تتضعضع الأرض أو تخسف إذا بني عليها أو تعرضت لضغط كبير ومثال على ذلك سلسلة الهزات التي تعرضت لها ولاية كولورادو الأميركية بسبب ضخ النفط . وفي كاليفورنيا المعرضة للزلازل عمدت السلطات إلى ضخ المياه إلى الآبار لملء المسام التي فرغت من النفط والغاز .
من المؤشرات التي تسبق حدوث الزلازل تشوه سطح الأرض الذي تعتريه تموجات في المناطق القريبة من البؤرة الزلزالية وتغير مفاجئ في مستوى سطح البحر، وحدوث سلسلة من الهزات الأولية الخفيفة قد تصل إلى عدة مئات في الساعة ، وتغير في سرعة الموجات الزلزالية وتغير في المجال الكهربائي الجوي يفعل انطلاق جزيئات الهواء والجسيمات المشحونة إيجابيا في مسارات القشرة الأرضية نتيجة الضغط الشديد على الصخور، وتغير في المغناطيسية الأرضية، وانطلاق غاز الرادون من الآبار على امتداد الصدوع وسلوك شاذ لبعض الحيوانات مثل هروب الفئران والثعابين من الجحور ، وقفز الأسماك فوق سطح الماء، وخروج الماشية والخيل من مرابطها ، ورفع الأرانب آذانها، ومداومة الحمام الطيران وعدم عودته إلى أبراجه.
ما يفعله الزلزال ؟
أدت الزلازل التي حصلت في أنحاء العالم في الفترة 1967 – 1991 إلى مقتل نحو 646 ألف شخص وتأثر نحو43 ألفا بأشكال مختلفة ويتوقف حجم أثار الزلازل على الطاقة المنطلقة من بؤرة الزلزال بشكل موجات اهتزازية تهز مساحات واسعة من الأرض واقعة على أطراف مركز الزلزال . وتتمثل أهم الآثار التخريبية الناتجة عن الزلازل في ما يأتي:
صدوع أرضية عمودية أو أفقية: خلال زلزال سان فرانسسكو عام 1906 نتجت صدوع أفقية عرضها نحو ستة أمتار ، فيما أدى زلزال كاليفورنيا عام 1874 إلى نشوء أجراف صدعية أو صدوع عمودية بلغ ارتفاعها سبعة أمتار وتخلف هذه الصدوع أثارا مفجعة على الطبيعة ، وتعطل الشبكة المائية وتدمر الجسور وتقطع الطرق وتهدم الأبنية.
انهيارات وانزلا قات وتشققات أرضية : تدمر المنشات العمرانية وتخرب الطرق وتغرق الأراضي الزراعية ومن أبرز الانهيارات الأرضية ذلك الذي حدث في نفق للسكك الجديدة إثر زلزال كاليفورنيا عام 1925 كما تسبب زلزال مينوآواري الذي ضرب اليابان عام 1891 في نحو 10 آلاف انزلاق أرضي. أما التشققات الأرضية فقد تكون كبيرة جدا مثل الصدع الذي ظهر في وادي امبريال أثناء زلزال كاليفورنيا عام 1940 وبلغ عرضه 4.5 أمتار.
تداعي المنشات العمرانية: تؤدي الزلازل التي تزيد قوتها على 6 درجات في مقياس ريختر إلى انهيار منشات عمرانية ، خصوصا تلك التي لم تصمم لمقاومة الزلازل ولعل أشهر مثل على ذلك ما حدث في أرمينيا عام 1988 .
دمار البنية التحتية واندلاع حرائق ضخمة : هذا يسبب خسائر مادية وبشرية فادحة . وقد يكون حريق طوكيو الكبير في 1 أيلول (سبتمبر)1923 أحد أبرز الأمثلة على الحرائق المدمرة الناتجة عن الزلازل.
طغيان مياه البحر بفعل الأمواج العملاقة: تحدث الزلازل العنيفة أمواجا مائية عملاقة تدعى " تسونامي" تتكون في أعماق مياه البحر. تهجم هذه الأمواج على السواحل بسرعة 750 كيلومترا في الساعة بارتفاع يراوح بين 30 و 40 مترا، وتصب نحو 100 ألف طن من الماء على كل متر مربع من الشاطئ وقد تفضي إلي خسائر أفدح من خسائر الزلزال نفسه، مثلما حدث في الصين عام 1976 .
وإذا استعرضنا حوادث التسونامي المسجلة في التاريخ نجد أنها تتخطى الألف .. لكن أقدمها ربما كان ذاك الذي ضرب الطرف الشمالي من بحر ايجه عام 479 قبل الميلاد . وشهد القرنان الماضيان نحو 300 تسونامي تركت مظاهر متعددة من التخريب والدمار وأهم ظاهرة تسونامي عرفها التاريخ تلك التي ضربت الساحل الشرقي من جزيرة هونشو اليابانية نتيجة زلزال بحري ضخم انطلق في 5 حزيران (يونيو) 1896 في منطقة الصدع تحت البحري في أخدود اليابان فقد اندفعت أمواج البحر الزلزالية نحو اليابسة بارتفاع نحو 30 مترا وغمرت قرى بأكملها وجرفت أكثر من عشرة آلاف منزل وأغرقت نحو 26 ألف شخص وانتشرت أمواج التسونامي شرقا عبر المحيط الهادئ لتصل إلى جزيرة هيلو في هاواي ، ثم توجهت إلى الساحل الأمريكي و انعكست مرتدة في اتجاه انيوزيلندا وأوستراليا. أما الزلزال الذي حدث في تشرين الثاني (نوفمبر) 1929 في المحيط الأطلسي على بعد نحو 11 ألف كيلومتر من مدينة نيويورك ، فسبب أمواجا قطعت أسلاك الكابلات في البحرية ودمرت السفن في موانئ جزيرة نيوفاوندلند الكندية على رغم عدم إحساس الناس به على البر القاري.
تؤثر الزلازل بصورة مباشرة في كل قطاعات المجتمع ويحتتم على السلطات المحلية التركيز أولا على إنقاذ الضحايا وانتشالهم، وتأمين المساعدات الطبية الطارئة، خصوصا خلال الاثنتين والسبعين ساعة الأولى ثم يجري مسح للحاجات والأضرار لإعلام الوكالات المحلية و الدولية للناجين. وتوفير الإغاثات للناجين ولابد من الاهتمام بإعادة فتح الطرقات، وتأمين وسائل الاتصال وإجراء تقييم للكارثة. وعند انتهاء مرحلة الطوارئ ، تأتي مهمة إعادة إصلاح خدمات المياه والكهرباء والهاتف ، وتقديم المساعدات المادية والتقنية لترميم المنازل و المباني العامة، و توفير المساعدات المالية والقروض للأفراد والمصالح لإعادة إحياء الاقتصاد .
الحد من المخاطر
يستحيل عمليا توقع حدوث الزلازل على رغم بعض المحاولات الناجحة في عدد من الدول المتقدمة ففي شباط (فبراير)1975 مثلا توقع علماء الزلازل في الصين حدوث زلزال قبل24 ساعة من وقوعه.. لكن زلزالا مدمرا ضرب المنطقة نفسها عام 1976 من دون أن يتوقعه أحد وخلف 650 ألف ضحية وفي الاتحاد السوفياتي السابق نجح العلماء في توقيت زلزال وقع في فيرغادة عام 1987 .
الحل الأمثل للحد من مخاطر الزلازل هو ابتكار طريقة علمية دقيقة للتنبؤ بها قبل وقوعها بمدة كافية تتيح للناس النجاة بأرواحهم ، وعدم التغاضي عن الآثار ا لمدمرة ا لمحتملة للزلازل في المناطق المهددة، واتباع الطرق الوقائية التي تحمي السكان و تقلل من حجم الخسائر المادية .. وتتمثل هذه الطرق في ما يأتي:
- إجراء دراسات جيولوجية و زلزالية وافية عند إنشاء مشروع عمراني وتحليل قوام التربة سماكتها.
- عدم إقامة مشاريع عمرانية واقتصادية في مناطق الزلازل العنيفة ،والتأمين على المشاريع القائمة في تلك المناطق.
- تطوير تقنية البناء المقاوم للزلازل وإزالة الأبنية غير الآمنة أو القائمة في مواقع غير آمنة.
- تطوير البناء المستقبلي ، ومراقبة وجهة استخدام الأراضي ، ووضع معايير وأنظمة موحدة ووسائل تدعيم وتقوية وفرض ضرائب منخفضة وتقديم قروض ومساعدات مالية للمواقع الصالحة للبناء في المناطق المعرضة للخطر، وتطبيق شروط السلامة .
- التخفيف من الأضرار الثانوية بوضع مطافئ و آلات خاصة تمنع اندلاع الحرائق في حال انقطاع خطوط الكهرباء أو أنابيب الغاز، والتأكد من متانة السدود في مواجهة الزلازل.
ويجدر بالمجتمعات المعرضة لخطر الزلازل وضع برامج لمواجهتها، مثل تثقيف الناس حول أسباب الزلازل وخصائصها وما عليهم فعله عند وقوعها وعلى المسؤولين إعداد خطط خاصة استعدادا لمثل هذه الحوادث الطارئة. ولابد من بث برامج التوعية لتخفيف الآثار المادية والاجتماعية للزلزال، على أن تشرح أسباب الكوارث والإشارات المنذرة بها، وسبل التخفيف من التعرض الشخصي للخطر و ما يجدر فعله عند وقوع الكارثة وكيفية تشكيل فرق للمساعدة في البحث عن الجرحى والقيام بنشاطات لإعادة الوضع إلى ما كان قبل الكارثة .
وتقع على السلطات المحلية مسؤولية تأمين التسهيلات والمرافق الضرورية للاستجابة لمتطلبات الكوارث كالمستشفيات ومراكز الإطفاء وخطوط الاتصال، وتدريب فرق البحث والإنقاذ وتأمين المعدات الضرورية ، وتدريب جهاز للعناية بالصدمات وتحديد المواقع الآمنة لإيواء السكان المشردين ، ووضع خطط لتوفير بدائل لموارد المياه ، وإخلاء الطرقات للحالات الطارئة ، وإعداد نظام للاتصالات الطارئة وإعلام الجمهور بما بتعلق بسلامته.
