POTRESI

potres

Sedamnaestog siječnja 1995. u 1 sati i 46 minuta ujutro, japanski je grad Kobe pogodio silan potres. Kuće su se rasipale, ceste i mostovi pucali su i padali kao da su od kartona, a željezničke se tračnice krivile. Dok su se zgrade rušile, prekidali su se električni vodovi i pucale plinske cijevi, i tako ometali spasilačke ekipe u njihovu traganju za mrtvima i ranjenima. Pritom je poginulo preko 1300 ljudi: mnoge su zdrobile ruševine, dok su drugi izginuli
u požarima što su uslijedili nakon potresa. Potres je izazvao ne samo ljudske žrtve već i golemu materijalnu štetu. Trošak obnavlianja grada procijenjen je na više od 100 milijardi dolara. Stručnjaci su predvidjeli da će u Japanu doći do velikog potresa, ali su mu krivo odredili mjesto. Oni su smatrali da će se dogoditi u Tokiju, glavnom gradu Japana!

Goleme prirodne sile

Potresi spadaju medu najsilnije i najrazornije zemaljske prirodne pojave. Oni najsilniji znaju biti i do 10.000 puta jači od atomske bombe bačene na Hirošimu 1941. godine. Pri mnogim potresima tlo postaje kao paluba broda na moru. Ako je potres vrlo jak, tlo se može blago nabrati ili poskakivati naprijed-natrag. Bilo je slučajeva da su opaženi potresni valovi kako se gibaju po tlu. Očevici pričaju da su se 1906., pri potresu u San Franciscu pojavili valovi tla visoki do jedan metar. Kad su se stijene smirile u novom položaju, otkrilo se da je duž Rasjeda svetog Andrije (San Andreas Fault), kod kojeg se potres dogodio, došlo do smicanja od preko šest metara.

Većina potresa traje svega nekoliko sekundi, ali neki se znaju produžiti i čitavu minutu, pa i više. Tako je, primjerice, potres u San Franciscu godine 1906. potrajao samo 40 sekundi, dok se za vrijeme potresa koji je 1964. pogodio Aljasku tlo treslo preko sedam minuta,od toga tri s razornom žestinom. Počesto nakon glavnog potresa slijedi nekoliko naknadnih udara ili odjeka, pri čemu je svaki sljedeći slabiji od prethodnog. Do tih naknadnih
udara dolazi zato što se izlomljene stijene sliježu i prilagođavaju novom položaju. Iako su slabiji, i oni mogu izazvati strahovitu štetu. Godine 1985. Mexico City je pogodio potres jakosti 11 po Mercallijevoj ljestvici, te uzrokovao veliku Štetu u gradskom središtu. Sutradan se dogodio naknadni udar. On je imao jakost 10 po Mercallijevoj ljestvici, i u ruševine je pretvorio još veći dio grada. Iza ta dva potresa ostalo je oko 10.000 mrtvih i razoren grad.

Kako se rađa potres

Potres se rađa duboko u unutrašnjosti našeg planeta. Zemljina je vanjska ljuska izgrađena od pomičnih ploča. Najsnažniji se potresi događaju pri rubovima tih ploča. Gibanje ploča nije glatko ni postupno. Baš naprotiv, duž njihovih rubova stalno raste tlak, sve dok stijene napokon ne popuste i ploče ne polete naprijed. Pritom se pohranjena energija oslobađa u obliku potresa, i to različitim intenzitetom. Potres je zapravo sličan struganju stolice po podu – samo što se zbiva u nesrazmjerno većim vremenskim i prostornim mjerilima.
Posljedice potresa ovise o njegovoj žestini, dubini na kojoj se dogodio, kao i o vrsti stijena pri površini. Zemlja se može raspucati, podići ili urušiti. U brdskim krajevima potres može pokrenuti urušavanja i klizanja tla, a čak i na blagim nizbrdicama glinovito se tlo može obrušiti poput rastaljene lave. Slabo nabijeni pijesci i gline mogu se tako protresti da postanu tekući i pretvore se u živi pijesak. To se dogodilo za potresa na Aljasci 1964.

Podvodni potresi

Kad se potresi dogode na podmorju, onda znadu nastati i golemi morski valovi zvani cunami. Na pučini se takvi valovi jedva i opažaju. Oni se rasprostiru morem brzinom i do 800 kilometara na sat. Kad se, međutim, primaknu blagim kosinama obale, brzina im se smanjuje a visina raste. Kad se cunami približi obali, more se povlači i onda se silovito vraća u nizu golemih valova.
Kad se giba kroz uske kanale, cunami može doseći visinu i do 20 metara, i izbrisati sve što mu se nađe na putu. Godine 1755., poslije podmorskog potresa, grad Lisabon u Portugalu zahvatio je cunami visok 17 metara. Naknadni udari izazvali su klizanje tla i požare. Tako su uništene tri četvrtine grada, a više od 30.000 ljudi je izgubilo život.
Iako je Zemlja u stalnom previranju, istinski katastrofalni potresi su rijetkost. Seizmolozi, stručnjaci za potrese, svake godine zabilježe više od 500.000 potresa – približno jedan u minuti. Većina njih bi prošla neopaženo da nije seizmologa i njihovih superosjetljivih detektora potresa koje zovemo seizmografima.

Magnitudu potresa (preko nje se računa količina oslobođene energije) seizmolozi najčešće iskazuju Richterovom ljestvicom. Ona je ime dobila po C.F. Richteru, američkom stručnjaku koji ju je uveo 1935. Danas se, međutim, seizmolozi u Americi više priklanjaju modificiranoj Mercallijevoj ljestvici, dok se u Europi koristi Mercalli-Cancani-Sibergova ljestvica (MCM); obje imaju 12 stupnjeva intenziteta potresa. Kad se dogodi potres, potresne vibracije šire
se od žarišta (mjesto nastanka potresa u dubini Zemlie) na sve strane progresivnim elastčinim valovima. Prve valove zovemo primarnim ili "P" valovima. Oni putuju skoro isto kao i zvučni valovi, pa uzrokuju gibanje tla naprijed-natrag u smjeru prostiranja vala. Poslije njih dolaze sekundarni ili "S" valovi. Od njih se tlo trese u smjeru okomitom na smjer prostiranja vala. Treću vrstu valova zovemo površinskim valovima. Oni izazivalu nabiranje tla i povećavaju učinke "S" i "P" valova. Potres je najjači u epicentru (mjesto na površini Zemlje neposredno iznad žarišta) i u njegovoj naibližoj okolici.

Potresna područja

Još prije nego što su shvatili uzroke potresa, znanstvenici su počeli ucrtavati na zemljopisne karte područja u kojima su oni bili najčešći. Potres se može dogoditi svuda gdje se stijene pomiču duž pukotina, ali se većina velikih potresa zbiva u točno određenim zonama. Potresi su posebno česti u vulkanskim područjima, primjerice u "vatrenom prstenu" oko Tihog oceana. Kako su se usavršavale metode detektiranja i točnog lociranja potresa, tako su i karte potresa postajale sve točnije. Tako se došlo do mnogo detaljnije slike potresne aktivnosti.

Seizmologija je istinski sazrela šezdesetih godina, zahvaljujući istraživanjima koja su trebala utvrditi je li moguće provesti sporazum o zabrani nuklearnih pokusa. Kad su od znanstvenika njihove vlade zatražile da istraže mogu Ii se detektirati male podzemne nuklearne eksplozije, oni su postavili seizmičke nadzorne stanice i počeli osluškivati sve vibracije koje su njihovi instrumenti mogli zabilježiti. Pritom nastale seizmidke karte pokazale su da su potresi najučestaliji duž oceanskih grebena i jaraka, duž pukotina i kraj mladih planina i vulkana. Ti su podaci potkrijepili teoriju da je Zemljin sto kilometara debeo gornji dio (litosfera), zajedno s krutim gornjim dijelom plašta podijeljen
u osam osnovnih - ili tektonskih - ploča, koje plutaju na žitkom unutrašnjem Zemljinom sloju zvanom astenosfera. Neprekidni dinamički procesi u tom dijelu Zemlie dovode do stalnog gibanja ploča. Ovisno o relativnom gibanju, te se ploče mogu razmicati, sudarati se ili strugati jedna o drugu.

Gibanje ploča

Iako je taj proces vrlo spor, gibanje se ploča rijetko kad odvija konstantnom brzinom. Kroz duga razdoblja čini se da se ne zbiva nikakvo gibanje. Zbog trenja između stijenja ploče ostaju nepomične. Kad taj napon premaši čvrstoću stijenja, dolazi do naglog udarnog poklizavanja - potresa - kad se ploče napokon pokrenu. Nitko ne može točno predvidjeti kad će se dogoditi potres. Pažljivo ucrtavanje i praćenje seizmičke aktivnosti omogućilo je znanstvenicima da ustanove potresna područja i učestaIost glavnih zbivanja. Neki su se veliki potresi najavili jasnim nizom sitnih podrhtavanja, a ruski
su znanstvenici pokazali da se prije velikih potresa u pravilu mijenja brzina širenja" P" valova slabih podrhtavanja. Kao moguće najave proučavale su se i male promjene reljefa kao i lokalne promjene Zemljinog magnetskog polja.

Motrenje predznaka

Da bi se predvidjeli potresi, promatra se i ponašanje životinja. Ponekad neposredno prije potresa psi počinju zavljati, konji poskakivati, a ptice uznemireno kružiti. Godine 1975. stanovnici jednog kineskog grada opazili su nekoliko predznaka potresa, među njima i čudno ponašanje životinja. Zato su samo nekoliko sati prije potresa pobjegli iz svojih domova. Znanstvenici u potresnim područjima promatraju i vodu u vrelima. Malo prije nego što podzemne stijene popuste, kristali iz kojih su izgrađene znadu ispucati i ponovno se slijepiti. Pritom iz njih u podzemne vode izlazi plemeniti radioaktivni plin radon. Njega vode potom odnose do vrela. Povećanje koncentracije radona u crpilištima upozorava znanstvenike da bi se uskoro mogao dogoditi potres. Neposredno prije potresa može doći i do ispuštanja
električno nabijenih plinova. Oni ponekad lagano svijetle, pa nastaje pojava zvana „potresno svjetlo".

Znanstvenici su takoder otkrili da prije potresa koncentracija plinovitog vodika iznad rasjednih pukotina znade porasti i za deset puta iznad normale. Na nesreću, međutim, sve te pojave ne prate baš sve potrese. Zbog toga su znanstvenici razvili čitav niz tehnika koje će im omogućiti točnija predviđanja.
Za mjerenje naprezanja u rasjednim linijama upotrebljavaju se i tenziometri. Rasjedne linije su goleme pukotine koje znadu teći kilometrima po Zemljinoj površini i ispod nje. Izvijanje Zemljine površine mjeri se inklinometrima, spravama nalik na zidarsku libelu, a ekstenzometri - žice napete preko rasjedne crte - ukazuju na smicanje stijene.

Mjerenje snage udarca

Seizmografi su najtočnije sredstvo za predviđanje potresa. Ti veoma osjetljivi instrumenti opažaju i najsitnija podrhtavanja (tremore) pod Zemljinom površinom. Seizmograf ta titranja pretvara u električni signal koji se zatim može ispisati na papirnatu traku. Tako seizmolozi svako popuštanje napona u stijenama smjesta vide zabilježeno na papirnatom grafikonu. Gibanje Zemljine kore može se pratiti i pomoću signala što se putem satelita prenose sa stalnih zemaljskih postaja. Tako znanstvenici pomoću satelitske signalne mreže mogu utvrditi koliko se neka postaja pomakla u odnosu na drugu.

Smanjivanje štete

Iako nijedna od tih metoda nije sasvim pouzdana, one su nam ipak uvelike pomogle da shvatimo potrese. Znanstvenici, međutim, pokušavaju otkriti i kako bi se moglo smanjiti razorno djelovanje potresa. Neki vjeruju da bi se naponi u stijenama, koji dovode do potresa, mogli smanjiti umijetnim izazivaniem manjih potresa pomoću eksploziva. U nekim je područjima došlo do malih potresa zbog ubrizgavanja tekućine u rasjedne pukotine. Upumpavanje tekućeg otpada u duboke zdence kraj Denvera, Colorado, prouzročilo je male potrese u području koje je prije roga bilo mirno. Na temelju toga zaključeno je da bi se napon, koji neprestano raste duž rasjednih pukotina, kao što je to Rasjed sv. Andrije u Kaliforniji, mogao kontrolirano otpustiti umjetnim izazivanjem malih potresa.

Da bi se smanjila šteta od potresa najbolje bi, u idealnom slučaju, bilo raseliti sve ljude iz potresnih zona. To, međutim, zbog porasta Zemljinog pučanstva nije moguće provesti. Procjenjuje se da će godine 2035. više od 600 milijuna
ljudi živjeti u gradovima udaljenim manje od 200 kilometara od glavnih potresnih epicentara. Projektanti u Americi i Japanu istražuju zgrade otporne na potres. U potresu najviše ljudi strada od otpalih dijelova zgrada. Da bi se to sprijetilo, moraju se projektirati zgrade bez teških uresa i dimnjaka. Kuće i uredske zgrade moraju se graditi na posebnim temeljima koji smanjuju njihanje za približno jednu trećinu.