لرزش زمین زیرسایه موشکباران
پویا اصل باغ– حتما شما هم طی روزهای گذشته هنگام موشکباران و انفجارها لرزشهای نسبتا شدیدی را احساس کردهاید. شاید بعد از هر انفجار این پرسش در ذهنتان شکل گرفته باشد که آیا این بمبها میتوانند گسلهای خفته شهرها را بیدار کنند؟ در خیابان شنیدهام که این موضوع اخیرا برای برخی پرسش و ترس عمیقی ایجاد کرده؛ ترسی که گمان میکنند پس از پایان این قائله زلزلهای نیز در راه باشد و بدبختی مردم را از آنچه هست بیشتر کند. از آنجایی که طرفین درگیری از بمبهای سنگین و سنگرشکن که قابلیت نفوذ به اعماق خاک را دارند استفاده میکنند، نگرانیهای زیادی دراینباره شکل گرفته و این مساله به یک معما برای جامعه تبدیل شده است. همین امر سبب شد تا با مهدی زارع، استاد زلزلهشناسی به گفتوگو بنشینیم تا مشخص شود که آیا انفجار و موشکباران واقعا میتوانند گسلهای شهرها، بهویژه شهرهای زلزلهخیز را تحریک کنند یا خیر.
زلزله؛ آری یا خیر؟
مهدی زارع در پاسخ به این سوال که آیا انفجار ناشی از بمب میتواند انرژی کافی برای تحریک مستقیم گسلها را داشته باشد به «جهانصنعت» گفت: انفجارهای موشکها انرژی بسیار زیادی دارند. مثلا یک موشک میتواند انرژی معادل هزار تا۱۰هزارتن (TNT) را در خود جمعکند. این انرژی در مقایسه با زلزلههای طبیعی مثلا زلزله با بزرگی ۵/۶ ریشتر البته بسیار کم است اما در مقایسه با انفجارهای صنعتی مثل انفجارهای معدنی یا صنعتی بسیار قدرتمندتر است اما انرژی لازم برای تحریک مستقیم گسلها مثلا گسل شمال- تهران بسیار بیشتر از این انفجارهاست. گسلها نیاز به تحریک تدریجی و مکانیکی دارند که از طریق افزایش تنش در پوسته زمین ایجاد میشود. پس انفجار موشک به طور مستقیم گسل را نمیتواند فعال کند. امواج لرزهای ناشی از انفجار به صورت موجهای اولیه (P-wave) و ثانیهای (S-wave) منتشر میشوند. این موجها از محل انفجار به سمت تمام جهات حرکت میکنند و با سرعتهای مختلفی موج اولیه با سرعت ۵ یا ۸کیلومتر بر ثانیه، موج ثانویه ۳ تا ۵کیلومتر بر ثانیه منتشر میشوند. این موجها میتوانند به گسلهای دورتر منتقل شوند اما این موضوع اثر مستقیم و قابلتوجهی ندارد زیرا انرژی با هر کیلومتر فاصله کاهش مییابد و گسلها نیاز به تحریک مستقیم دارند. از سوی دیگر انفجارها سطحی هستند و محل تمرکز تنش روی گسلها چندین کیلومتر زیر سطح است.
این استاد زلزلهشناسی همچنین افزود: از نظر فیزیکی، امواج لرزهای ناشی از انفجار موشک ساختاری متفاوت با امواج ناشی از حرکت گسل دارند. امواج لرزهای ناشی از جنبایی گسل معمولا ساختاری برشی و مکانیکی دارند و از طریق چرخش و اصطکاک در لایههای زمین ایجاد میشوند. در مقابل امواج ناشی از انفجار موجهای صوتی و انفجاری با محتوای بیشتر فشاری از یک نقطه هستند که از یک منبع متمرکز -محل انفجار- ناچار به سمت تمام جهات حرکت میکنند. ابزارهای لرزهنگاری -مثل سامانههای لرزهنگاری میتوانند منبع این امواج را تشخیص دهند . به خصوص اگر انفجار در محدودهای قرار گیرد که از طریق انتشار موجهای P و S ثبت و بتواند تشخیص داده شود. گسلها برای فعال شدن و ایجاد زلزله انرژی بسیار زیادی نیاز دارند. معمولا بیش از ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تن-(TNT) که میتواند از آستانه تحریک گسلهای تهران عبور کند اما این تحریک باید مستقیم و تمرکز یافته و در ژرفای بیش از حدود ۱۰کیلومتر به صورت مستقیم اعمال شود. انفجار موشک معمولا سطحی یا بسیار نزدیک به سطح است و محل انفجار احتمالا چندین کیلومتر فاصله از گسل داشته باشد. همینها نشان میدهد که انرژی کافی برای تحریک مستقیم را نخواهد داشت.
چشمانداز خطر زلزله در تهران
زارع همچنین به مساله چشمانداز خطر زلزله در پایتخت نیز اشاره کرد و گفت: احتمال ایجاد شکافها یا تضعیف لایههای سطحی زمین به دلیل انفجار موشک کم است زیرا انفجارهای موشک معمولا در ژرفاهای بسیار کم سطحی تا ۵۰متر ژرفا اتفاق میافتد و نمیتواند به لایههای ژرف مثلا ۱۰ تا ۲۰کیلومتر تاثیر بگذارد. از نظر علمی خطر زلزله در تهران دقیقا به دلیل جنبایی گسلهای زمینساختی و به دلیل احتمال گسیختگی و رخداد زلزله طبیعی ناشی میشود. عوامل انسانی یا مصنوعی مثل انفجارهای موشک اثرهای سطحی دارند و منجر به تحریک گسلها نمیشوند. چشمانداز خطر زلزله در تهران تغییر نکرده است اما با توجه به افزایش فعالیتهای صنعتی، ترافیک زمینی، و افزایش جمعیت، خطر افزایش یافته است.
وی افزود: برای آمادگی بیشتر شهروندان؛ بازسازی و مقاومسازی و آمادهسازی خانهها و نصب سیستمهای ایمنی ، توسعه آموزش اولیه، آموزش روشهای ایمنی در زمان زلزله مثل پناهگیری در زیر میز یا در نزدیکی دیوارهای سخت، تجهیزات ضروری: نگهداری از چراغهای اضطراری، باتریها و دستگاههای ارتباطی و آمادگی ذهنی و تمرین روزانه و تمرینهای مکرر برای افزایش آمادگی ذهنی و جسم لازم است.
نگرانی شهروندان درباره ایجاد زلزله
همانطور که در ابتدای گزارش گفته شد این مساله نگرانیهای زیادی را برای برخی ایجاد کرده است؛ زارع دراینباره توضیح میدهد: این نگرانیها نهتنها مختص تهران نیست بلکه سایر شهرهای ایران که در معرض گسلها هستند (مثل مشهد، شیراز، کرمانشاه و تبریز) نیز ممکن است با این چالش روبهرو شوند. با وقوع دور تازهای از تجاوز نظامی به میهنمان از ۹ اسفند ۱۴۰۴ این پرسش پیش میآید که آیا ممکن است تا طرفین درگیری با انداختن بمب مثلا سنگرشکن روی گسلهای مهم در شهرها موجب تحریک این گسل و وقوع زمینلرزه بزرگ شود؟ انفجار یک بمب سنگرشکن نمیتواند به طور مستقیم یک زمینلرزه بزرگ را بر روی یک گسل فعال تحریک کند. چرا؟ چون زمینلرزهها به دلیل آزاد شدن ناگهانی استرسهای تجمعی در ژرفای معمولا زیاد برای یک زمینلرزه با بزرگی هفت ریشتر روی گسل شمال -تهران در ژرفای بین ۱۰ تا ۲۰کیلومتر در صفحه گسل ایجاد میشوند.
او ادامه داد: استرس جمع شده روی صفحه گسل در چنین ژرفایی نتیجه حرکت پیوسته و آهسته ورقههای پوسته طی سدههای پیشین است. انفجارهای محلی هر چه قدر قوی باشند معمولا سطحی بسیار نزدیک به سطح زمین رخ میدهند. حتی یک انفجار هستهای بسیار بزرگ- مثلا با قدرت انفجاری معادل یک تا ۱۰مگاتن که لرزههای معادل بزرگای ۶ تا ۵/۶ ریشتر ایجاد میکنند در سطح یا نزدیک سطح زمین رخ میدهند و انرژی کافی برای تحریک یک زمینلرزه زمینساختی بزرگ در ژرفای حدود ۱۰ تا ۲۰کیلومتری ندارند. انرژی این انفجارها در مقایسه با انرژی آزاد شده در زمینلرزههای بزرگ نیز معمولا بسیار کمتر است. بمبهای سنگرشکن که برای نفوذ به سازههای زیرزمینی ژرف طراحی شدهاند قابل نفود به ژرفای کمتر از ۱۰۰متر هستند هر با حداکثر حجم انفجاری که در کلاهک جنگی میتوانند حمل کنند- حدود ۳۰هزار پوند (۱۳۶۰۰کیلوگرم) با بمبهای سنگرشکن مثل GBU-43/B آمریکا یا FAB-500 روسیه معادل زلزلهای تخمینی با بزرگی ۰/۳ تا ۲/۳ ایجاد میکنند. این در صورتی است که زلزلههای واقعی با آزادسازی تنشهای زمینساختی در ژرفای زیاد همراه هستند. زمینلرزههای زمین ساختی به دلیل استرسهای تجمعی ایجاد میشوند نه آزاری انرژیهای ناگهانی و محلی. انفجارها ممکن است باعث زمینلرزههای کوچک یا افت تنش لحظهای کوتاهمدت در محدوده گسل شوند اما برای ایجاد یک زلزله بزرگ کافی نیستند حتی اگر درست روی محدوده گسل بمباران شود.
خطر بمبهای سنگرشکن
زارع در پایان به خطر بمبهای سنگرشکن در ایجاد زلزله اشاره کرد و گفت: مثال بارز و مهم از این موضوع که یک انفجار سطحی یا زیرزمینی شامل انفجارهای هستهای یا سنتی نمیتواند به تحریک یک گسل فعال بینجامد، عدم ثبت زمینلرزه طبیعی در هیروشیما و ناگازاکی در بمباران ۶ و ۹ آگوست ۱۹۴۵ به رخداد یا تحریک رخداد زمینلرزه طبیعی در این محدوده به شدت لرزهخیز در ژاپن بینجامد. یک انفجار بسیار بزرگ با ۱۰۰ تا ۱۰۰۰+ کیلوتن تی ان تی ممکن است باعث خردزمینلرزهها شود ولی با لرزش زمین با بزرگی حداکثر ۲ تا ۳ ریشتر انرژی آزاد میکنند که برای تحریک آزاد شدن استرس در زمینلرزههای بزرگ کافی نیستند چراکه انرژیشان که باید به صورت موثر در صفحه گسل منتقل شود در عمل بسیار ناچیز است. بمبهای سنگرشکن معمولا تا ۱۰۰۰ کیلوتون (یکمیلیونتن تی انتی) معدل انفجار ماده منفجره طراحی میشوند ولی بمبهای بزرگتر- حدود ۱۰هزارکیلوتن نیز وجود دارند که بسیار نادرند. بنابراین زلزله با بزرگای ۰/۷ حدود ۱۸۰۰ برابر همان بمب سنگرشکن هزارکیلوتنی انرژی آزاد میکند و زلزلهای با بزرگی ۰/۷ از نظر انرژی و بسیار قدرتمندتر از هر بمب سنگرشکنی حتی بمبهای هستهای بزرگ- هستند. زلزلهها، انرژی را به صورت مکانیکی و درونزمینی منتقل میکنند و به صورت موجهای لرزهای نشان داده و ثبت میشوند و بمبها انرژی را به صورت مکانیکی و موضعی منتقل میکنند که به صورت موجهای صوتی و تنشهای موضعی ثبت میشوند.
پاسخ به نگرانی مردم
در حالی که گزارشات علمی و تخصصی گاهی اوقات ممکن است خستهکننده به نظر برسند پرداختن به نگرانیهای عمومی در خصوص تاثیر انفجارهای نظامی بر گسلهای زلزله امری ضروری بود.
به بیان سادهتر و با استناد به نکات علمی مطرح شده توسط استاد زلزلهشناسی، حملات موشکی و انفجارهای ناشی از تقابلهای نظامی، توانایی بیدار کردن گسلهای خفته شهرها را ندارند و از این بابت نباید هراسی داشت. باتوجه به استفاده از پیشرفتهترین تجهیزات در درگیریهای اخیر نگرانی مردم کاملا قابل درک است. با این حال با تکیه بر نکات علمی نشان میدهد که جای نگرانی جدی در این زمینه وجود ندارد. اولویت کنونی باید بر حفظ سلامت جسمی و روانی جامعه باشد و از آزار دادن خود با طرح مسائل نگرانکننده غیرعلمی پرهیز شود.
