Scoarța Pământului este stratul exterior al planetei. Ea este formată din roci solide și stă deasupra unui alt strat, denumit manta. Mantaua curge și se întinde ca guma de mestecat, în timp ce scoarța de deasupra ei crapă precum o bomboană tare. Iar când se întâmplă acest lucru, este eliberată energie care provoacă zguduirea din timpul cutremurului.
Cutremurele au loc, cel mai adesea, acolo unde se întâlnesc plăcile tectonice – bucăți de scoarță care se combină ca piesele unui puzzle. Uneori aceste plăci alunecă una pe lângă cealaltă (plăci transformante), alteori se îndepărtează una de cealaltă (plăci divergente), iar alteori se ciocnesc (plăci convergente).
Atunci când plăcile tectonice se ciocnesc la nivelul graniței de convergență, adesea ele alunecă una sub cealaltă, fenomen denumit subducție. Toate aceste mișcări pot cauza cutremure. Cutremurele pot duce la formarea munților sau la distrugerea continentelor.
Locurile în care bucățile de scoarță se deplasează una față de cealaltă poartă denumirea de falii, iar oamenii de știință monitorizează aceste falii pentru a măsura cutremurele. Cu toate acestea, în ciuda numeroaselor încercări, momentul și locul în care va avea loc un cutremur nu pot fi prezise cu exactitate.
Care sunt cauzele cutremurelor?
Majoritatea cutremurelor sunt cauzate de mișcările plăcilor tectonice. Uneori acestea se mișcă foarte încet, fără a produce zguduirea pământului. Alteori ele rămâne blocate una de alta, acumulează energie, iar atunci când presiunea este prea ridicată, ele cedează brusc, eliberând o cantitate mare de energie.
Energia eliberată de cutremure călătorește sub formă de unde seismice. Cele mai rapide unde sunt undele P, urmate de undele S. Ambele tipuri de unde produc cutremure.
Puterea zguduitorilor depinde de mărimea cutremurului, dar și de tipul de teren. Terenurile moi se zguduie mai mult decât terenurile tari, iar solul moale se poate comporta ca un lichid în timpul unui cutremur.
Unde au loc cutremurele?
Circa 90% dintre cutremure au loc de-a lungul Inelului de Foc al Pacificului, care se întinde din Noua Zeelandă, prin Indonezia și Japonia, până în Insulele Aleutine (Alaska) și toată coasta vestică a Americii de Nord și Americii de Sud. Inelul de Foc este localizat acolo unde Placa Pacifică, situată sub Oceanul Pacific, se întâlnește cu alte plăci tectonice.
Cele mai puternice cutremure de pământ au loc în Inelul de Foc al Pacificului. De exemplu, cel mai puternic cutremur înregistrat vreodată a avut loc în Chile, pe 22 mai 1960, și a avut o magnitudine estimată la 9,5.
Mai există alte două „centuri de cutremure”, unde au loc restul cutremurelor de pe Pământ. Una este centura de cutremure Alpide, care pornește din Indonezia și se întinde spre vest până în Himalaya, Mediterana și Oceanul Atlantic. A doua este Dorsala Atlantică, un lanț muntos aflat în adâncurile Oceanului Atlantic, care nu afectează prea mult oameni, cu excepția Islandei. Islanda este cunoscută pentru vulcani și izvoare termale.
Localizarea plăcilor tectonice și a Inelului de Foc al Pacificului (cu roșu). Triunghiurile de culoare roșu închis reprezintă vulcanii. | Sursa: Astroskiandhike/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
Cutremurele pot fi prezise?
Cunoaștem deja zonele predispuse la multe cutremure, iar oamenii de știință pot identifica faliile unde în trecut au avut loc cutremure puternice. Însă nu există nicio modalitate de a prezice cu exactitate când și unde va avea loc un cutremur.
Uneori pot exista mai multe cutremure mici înaintea unui cutremur mai puternic, însă nu se poate face dinainte diferența dintre aceste tipuri de cutremure. Credința populară sugerează că unele animale se comportă straniu înainte de un cutremur, însă dovezile în acest sens sunt neconcludente.
Deși oamenii de știință nu pot prezice cutremurele, ei pot prezice zguduiturile pământului cu puțin timp în avans pentru oamenii care locuiesc în apropierea epicentrului cutremurului (zona de unde pornește cutremurul). Undele seismice au nevoie de timp pentru a călători, așadar, în locurile unde există multe stații de monitorizare (cum este cazul Japoniei), un sistem automat poate detecta primele zguduituri și poate avertiza din timp persoanele aflate mai departe. Aceasta oferă oamenilor câteva secunde pentru a se adăposti, permite trenurilor să încetinească și utilităților să fie oprite.
Cum sunt măsurate cutremurele?
Cutremurele sunt măsurate cu ajutorul unor echipamente numite seismografe, care sunt alcătuite din două părți: o bază fixată ferm în pământ și o greutate atașată de un arc ce se poate mișca liberă. Atunci când are loc cutremurul, mișcările greutății înregistrează cât de mult se mișcă pământul.
Rețelele de seismografe din întreaga lume funcționează continuu pentru a înregistra mișcările pământului. Unele utilizează GPS-ul pentru a efectua măsurători de precizie.
Măsurătorile realizate de seismografe sunt transformate în magnitudini ale cutremurelor, unitate de măsură care indică puterea unui cutremur. Cutremurele cu o magnitudine mai mică de 2,5 adesea nu pot fi simțite. Cutremurele cu magnitudini între 2,5 și 5,4 sunt cutremure mici și produc puține pagube. Pentru fiecare creștere cu o unitate pe scara seismică (adică de la 1 la 2, de la 2 la 3 etc.) cutremurul eliberează de 32 de ori mai multă energie. Nu există o limită superioară a scării seismice, însă oamenii de știință spun că un cutremur de magnitudine 10 este improbabil.
Puterea cu care se zguduie pământul în timp unui cutremur depinde de numeroși factori, cum ar fi distanța față de epicentru sau structura rocilor din alcătuirea scoarței terestre.
Cum ne putem pregăti pentru un cutremur?
Unul dintre cele mai mari riscuri asociate cu un cutremur este prăbușirea clădirilor. Clădirile cu structură de rezistență slabă sunt expuse celui mai mare risc, însă chiar și clădirile bine construite, dar care nu au fost proiectate pentru a rezista la cutremure, pot fi expuse unui risc.
De exemplu, cărămizile sunt foarte rezistente, însă construcțiile realizate din cărămizi sunt foarte expuse la prăbușire în caz de cutremur. Ranforsarea cărămizilor cu bare de oțel le crește rezistența la prăbușire în caz de cutremur. Clădirile din zone seismice, cum sunt Japonia și Chile, au schelete din oțel ranforsat, care se balansează odată cu cutremurul, fundații amplasate pe structuri de cauciuc și „amortizoare” pe bază de lichid care reduc impactul undelor seismice.
Oamenii care locuiesc în zone seismice trebuie să adopte câteva măsuri specifice, cum ar fi buna fixare a obiectelor în locuință. Atunci când începe un cutremur, experții recomandă să ne ghemuim pe podea, să ne acoperim capul și gâtul cu mâinile, să de adăpostim sub o masă sau un birou ori lângă un perete interior. Apoi să așteptăm până când cutremurul se oprește.
Incendiile reprezintă un alt risc în caz de cutremur, deoarece conductele care transportă gaz metan se pot fisura și elibera gaze inflamabile. De aceea, în țările predispuse la cutremure, aceste conducte ar trebui fabricate din materiale flexibile. De asemenea, rețelele de gaze ar trebui dotate cu vane cu închidere automată, care să oprească fluxul de gaze atunci când începe un cutremur de pământ.
Dacă cutremurele au loc sub ocean, ele pot declanșa tsunamiuri. Zonele de coastă au sisteme de avertizare în caz de tsunami, care spun oamenilor să se deplaseze spre zone mai înalte în caz de alertă la tsunami.
Sursa: Live Science