مقاوم‌سازی مهم‌تر از پیش‌بینی زلزله است

در دو زلزله اخیر بوشهر و سراوان لرزه‌ها از چه زمانی شروع شد؟ آیا می‌توان از پیش‌لرزه‌ها به عنوان معیاری برای پیش‌بینی وقوع زلزله‌های شدیدتر بعدی استفاده کرد؟

ممکن است قبل از وقوع زلزله اصلی که شدت بیشتری دارد پیش‌لرزه‌هایی داشته باشیم. برای مثال قبل از زلزله بوشهر پیش‌لرزه‌هایی داشتیم. در بوشهر دو روز قبل از زلزله اصلی یک پیش لرزه 4.1 ریشتری در همان منطقه داشتیم. اما وقوع زمین‌لرزه‌های خفیف همیشه در مناطق مختلف اتفاق می‌افتد و این زمین‌لرزه‌های خفیف را نمی‌توان به عنوان علائمی که از وقوع زلزله‌های شدیدتر خبر می‌دهد در نظر گرفت. اگر به سایت پژوهشگاه زلزله به آدرس www.iiees.ac.ir سری بزنید، مشاهده می‌کنید هر روز در کل کشور چند زمین‌لرزه با شدت‌های مختلف اتفاق می‌افتد. نکته مهمی که باید به آن توجه شود این است که ایران کشوری زلزله‌خیز است. سال گذشته وقوع زمین‌لرزه شدیدی را در شمال غرب ایران شاهد بودیم. دو هفته پیش در بوشهر زلزله داشتیم و سه‌شنبه هفته گذشته نیز وقوع زمین‌لرزه بزرگی در سراوان سیستان و بلوچستان را شاهد بودیم. بنابراین همیشه باید در برابر وقوع زمین‌لرزه آمادگی لازم را داشته باشیم.

آیا به طور کلی روندی وجود دارد که بتوان از آن برای پیش‌بینی زلزله استفاده کرد؟

در پژوهشگاه بین‌المللی زلزله مرکزی تحت عنوان مرکز ملی پیش‌بینی زلزله فعالیت می‌کند. محققان و دانشجویان دوره دکتری در این زمینه مطالعات و تحقیقات جامعی را انجام داده‌اند و همچنان مشغول تحقیق و بررسی هستند. پژوهشگاه قصد دارد امکان یافتن الگوهایی بین زمان و مکان وقوع زلزله از نظر آماری و احتمالی را به عنوان روندی در برنامه‌های آینده این مرکز مورد بررسی قرار دهد. اما در این مطالعات، ویژگی اصلی پیش‌بینی‌ها بلندمدت بودن آنهاست. یعنی می‌توان براساس نتایج به دست آمده از این تحقیقات پیش‌بینی کرد تا 10 یا 15 سال آینده با چه احتمالی زمین‌لرزه‌ای در یک منطقه اتفاق می‌افتد. بر این اساس نمی‌توان وقوع زمین‌لرزه‌ای در هفته آینده یا ماه آینده را در منطقه‌ای پیش‌بینی کرد. در این مطالعات روند زمین لرزه‌های گذشته مورد بررسی قرار می‌گیرد و از این روند الگوهای آماری استخراج می‌شود و رویداد‌های احتمالی در آینده‌ای که نزدیک نیست پیش‌بینی می‌شود. در همه کشورها در سطح دنیا نیز چنین اقدام مشابهی انجام می‌شود و این روند علمی و درست پیش‌بینی زلزله است.

چرا نمی‌توان از این روند برای پیش بینی زلزله در آینده‌ای نزدیک استفاده کرد؟

این‌که بتوان پیش بینی کرد فردا یا هفته آینده زلزله اتفاق می‌افتد در هیچ جایی از دنیا امکان‌پذیر نیست. چراکه زلزله فرآیندی بسیار پیچیده است. زلزله هفته گذشته سراوان در عمق 80 کیلومتری زمین اتفاق افتاد. از عمق 80 کیلومتری زمین چه اطلاعاتی می‌توانیم داشته باشیم که بتوانیم از آن برای پیش‌بینی زلزله استفاده کنیم؟ حتی درباره عمق، محل و بزرگی زلزله بین محققان و مراکز مختلف اختلاف نظر وجود دارد. عده‌ای بزرگی زمین‌لرزه هفته گذشته را 7.7 ریشتر تخمین زده‌اند و عده‌ای می‌گویند بزرگی این زمین لرزه 7.5 ریشتر بوده است. حتی درباره عمق این زلزله نیز نظر واحدی وجود ندارد و هر مرکز براساس داده‌هایی که استخراج می‌کند عمق متفاوتی را برای این زمین‌لرزه تخمین می‌زند. این اختلاف‌نظرها نشان می‌دهد حتی براساس شواهدی که از وقوع یک زمین‌لرزه در اختیار داریم هم نمی‌توانیم درباره تعیین بزرگی زلزله، زمان و عمق وقوع آن به نظر یکسانی برسیم. وقتی پدیده‌ای تا این اندازه پیچیده است و درباره آن قطعیت وجود ندارد و نمی‌توانیم به شناخت مستقیمی از آن دست پیدا کنیم، بدیهی است که پیش‌بینی آن هم امکان‌پذیر نیست. اگر کسی ادعا کند می‌تواند وقوع زلزله را پیش‌بینی کند این ادعا غیرواقعی است و پایه و اساس علمی ندارد.

ژاپنی‌ها اعلام کرده‌اند می‌توانند چند ثانیه پیش از وقوع زلزله، به اندازه‌ای که افراد بتوانند جان خود را از خطر مرگ نجات دهند، وقوع زمین‌لرزه را پیش‌بینی کنند. آیا این ادعا اساس علمی دارد؟

در پیش‌بینی زلزله بحثی به نام هشدار سریع مطرح است که پژوهشگاه هم در این زمینه تحقیقات جامعی انجام داده و در بسیاری از دیگر مراکز و کشورهای دیگر هم در این زمینه مطالعاتی انجام شده است. وقتی زمین‌لرزه اتفاق می‌افتد فازهای لرزه‌ای مختلفی را ایجاد می‌کند. فاز P یا فاز اولیه اولین موج‌هایی است که بر اثر وقوع زلزله به سطح زمین می‌رسد. این موج‌ها انرژی بسیار کمی دارد و اصلا مخرب نیست. بعد از آن فاز S آغاز می‌شود که موج‌های مخرب زلزله را تشکیل می‌دهد. کاری که برای هشداررسانی سریع انجام می‌شود این است که با گرفتن فاز P متوجه می‌شوند چند ثانیه بعد چه زلزله‌ای اتفاق می‌افتد و بر این اساس نسبت به اعلام هشدار اقدام می‌شود.

در این مرحله پس از اعلام هشدار بلافاصله نسبت به بستن شیرهای گاز اقدام می‌شود یا این‌که قطارهایی که در خطوط مترو در حال حرکت است در وضع کاهش شتاب قرار می‌گیرد تا قطار در هنگام وقوع زمین‌لرزه از ریل خارج نشده و مسافران با خطرات جدی مواجه نشوند و بلافاصله تخمین خسارت‌های احتمالی نیز انجام می‌شود. این کار، یعنی هشداررسانی سریع در هنگام وقوع زمین‌لرزه، از نظر علمی امکان‌پذیر است. برای این کار باید موج‌های زلزله در مراحل اولیه یعنی دو تا سه ثانیه اول وقوع زمین لرزه ثبت شود و براساس این اطلاعات، بزرگی و ابعاد زلزله پیش‌بینی شود. به این ترتیب می‌توانیم تصمیماتی را اتخاذ کنیم که میزان خطرپذیری یا آسیب‌پذیری محل وقوع زلزله را تا حد امکان کاهش دهیم. این کار در بسیاری از کشورها مانند ژاپن، آمریکا و تایوان در حال حاضر بخوبی انجام می‌شود. در کشور ما هم در این زمینه فعالیت‌هایی انجام شده و تا حد خیلی زیادی عملیاتی شده است. بر این اساس باید توجه داشت فقط هشدار سریع زلزله امکان‌پذیر است و این پیش‌بینی می‌تواند نقش مهمی در کاهش خسارت‌ها و تلفات ناشی از وقوع زمین‌لرزه داشته باشد اما این‌که بتوانیم پیش‌بینی کنیم دو روز دیگر یا یک هفته دیگر زلزله‌ای به وقوع می‌پیوندد، از نظر علمی امکان‌پذیر نیست و در هیچ جایی در دنیا کاری در این زمینه انجام نشده است.

یکی از بحث‌های مطح شده در زمینه پیش بینی زلزله، کمک گرفتن از رفتار حیوانات است. آیا می‌توان از این رفتارها برای پیش‌بینی زلزله استفاده کرد؟

رفتار حیوانات هنگام وقوع زمین‌لرزه به عنوان پیش‌نشانگرهای زلزله شناخته می‌شود که در این زمینه دانشگاه تهران تحقیق می‌کند. علاوه بر رفتار حیوانات از تغییراتی که در یونوسفر یا لایه یونی موجود در جو ایجاد می‌شود و همچنین میزان بالا و پایین شدن سفره‌های آب زیرزمینی هم می‌توان به عنوان پیش‌نشانگرهای زلزله استفاده کرد. اما نکته‌ای که باید به آن توجه کرد این است که نشانگرها خیلی قابل اطمینان نیست. برای مثال در بعضی زمین‌لرزه‌ها غلظت گاز رادون افزایش و در بعضی دیگر کاهش پیدا می‌کند و در بعضی موارد هم هیچ تغییری نمی‌کند. یعنی نمی‌توان از آن به عنوان یک نشانه قابل اطمینان استفاده کرد.

بنابراین در پیش‌بینی زلزله به روشی که بتوان به آن اعتماد کرد دست نیافته‌ایم. حالا به فرض این‌که بتوانیم پیش‌بینی کنیم هفته آینده در منطقه‌ای زلزله‌ای به وقوع می‌پیوندد؛ نکته اول این‌که اعلام این خبر به مراتب بدتر از اعلام خبر وقوع زلزه‌ای است که اتفاق افتاده و نکته دوم این‌که جلوی چه چیزی را می‌خواهیم بگیریم. حتی یک بارندگی ساده هم با ایجاد ازدحام و شلوغی در سطح شهر همراه است چه برسد به این‌که خبر وقوع زلزله‌ای در چند روز آینده را اعلام کنیم. راهکار اساسی در مقابل زلزله فرار کردن نیست، بلکه راهکار اساسی مقاوم‌سازی است. ما باید مقاومت و ضریب ایمنی جامعه را در برابر زلزله افزایش دهیم. اگر ساختمان‌سازی اصولی باشد حتی وقوع یک زلزله شدید هم ترس و وحشتی ایجاد نمی‌کند. اگرچه ممکن است تعدادی از افراد زخمی شوند اما تلفاتی نخواهیم داشت. در همه جا در دنیا به این نتیجه رسیده‌اند که بهترین راهکار در مقابل وقوع زلزله درست ساختن است. برای مثال زلزله دو سال گذشته در توهوکو ژاپن با این‌که بسیار شدید بود و ابعاد آن در سطح بین‌المللی دیده می‌شد، تلفات چندانی را در سطح جامعه به همراه نداشت. چراکه این جامعه در زمینه پیشگیری و آمادگی کار کرده است. ما هم برای این‌که بتوانیم در این زمینه همگام با دیگر کشورها حرکت کنیم باید مقاوم‌سازی را جدی بگیریم و در زمینه فرهنگ ایمنی در برابر زلزله را گسترش دهیم.

چرا گاهی بزرگی و شدت یک زلزله در منابع مختلف خبری متفاوت اعلام می‌شود؟ مگر برای تعیین بزرگی زلزله از دستگاه لرزه‌نگاری که اساس عملکردشان یکسان است استفاده نمی‌شود؟

آنچه ما مشاهده می‌کنیم یکسان است. همه دستگاه‌های لرزه‌نگاری موج را مشاهده می‌کنند. اختلاف‌ها از چند جا ناشی می‌شود. در این مناطق از تعدادی دستگاه لرزه‌نگار استفاده می‌شود. در کشور ما موسسه ژئوفیزیک و پژوهشگاه بین‌المللی زلزله هر کدام تعدادی دستگاه لرزه‌نگار دارند. یکی از دلایل اصلی این اختلاف‌ها این است که از چند دستگاه لرزه‌نگار استفاده می‌شود که پوشش هر کدام متفاوت است. یکی از دیگر دلایل این اختلاف مدل‌هایی است که از آن برای تعیین شدت و محل وقوع زلزله استفاده می‌شود. مدل‌های ریاضی که از آن برای تعیین محل وقوع زلزله استفاده می‌شود متفاوت است. برای مثال وقتی عمق زلزله‌ای در 70 کیلومتری زمین تخمین زده می‌شود به این معنی است که موج زلزله از این عمق به سطح زمین می‌رسد. پس باید برآوردی از جنس زمین در عمق 70 کیلومتری زمین داشته باشیم. برآورد جنس نیز قطعی نیست و با خطاهای احتمالی همراه است که می‌تواند منشا اختلاف باشد. بنابراین در زلزله‌های بزرگ همیشه در حدود 0.1 تا 0.2 برای تخمین بزرگی زلزله اختلاف نظر وجود دارد و ممکن است در تخمین عمق زلزله هم تا ده کیلومتر اختلاف نظر وجود داشته باشد که طبیعی و قابل قبول است. در ایران تصمیم مدیریتی درستی در این زمینه گرفته شده است تا جراید، روزنامه‌ها و خبرگزاری‌ها دچار سردرگمی نشوند. براساس این تصمیم فقط اعلام بزرگی و محل وقوع زلزله از طریق موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران قابل استناد است و همه باید همین خبر را گزارش کنند. البته همه مراکز نتیجه‌گیری خودشان را از طریق سایت آن مرکز اطلاع‌رسانی می‌کنند.

اساس عملکرد دستگاه‌های لرزه‌نگار چیست؟

در حقیقت دستگاه لرزه‌نگار یک پاندول است. با تکان خوردن زمین این پاندول نسبت به زمین به حرکت در می‌آید که این حرکت ثبت شده و براساس نتیجه‌گیری که از کالیبره کردن این حرکت نسبت به حرکت زمین به دست می‌آید برای تعیین شدت زمین‌لرزه استفاده می‌شود. بر این اساس دامنه موج تعیین شده و در نهایت بزرگی زلزله اعلام می‌شود.

در خبرها از زلزله سراوان، با توجه به طول زمان زلزله، به عنوان یک زلزله بی‌سابقه نام برده شده است. چرا زلزله از نظر مدت زمان با هم متفاوتند؟

طول زلزله به بزرگی زلزله بستگی دارد. هرچه بزرگی زلزله بیشتر باشد مدت زمان جنبش درونی زمین هم بیشتر است. در زلزله سراوان نزدیک‌ترین ایستگاه لرزه نگاری ایستگاه پژوهشگاه زلزله بود که 235 کیلومتر از کانون زلزله فاصله داشته است. بر این اساس از شروع لرزه تا انتهای فاز S بیش از یک دقیقه، یعنی حدود 66 ثانیه بود. البته با توجه به این‌که دستگاه‌های لرزه‌نگاری مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در این منطقه پوشش خوبی داشته است می‌توان گزارش نهایی این مرکز را قابل قبول‌تر دانست. از زمانی که موج‌های اولیه زمین‌لرزه اتفاق می‌افتد تا زمانی که موج‌های مخرب ثانویه آن به سطح زمین می‌رسد اتفاقات زیادی در دل زمین می‌افتد. در کشور ما انواع و اقسام مختلفی از زلزله به وقوع می‌پیوندد. بیشتر زلزله‌هایی که در ایران اتفاق می‌افتد یا از نوع راستا لغز است یا از نوع فشارشی یا به عبارتی گسل معکوس است. ویژگی زلزله سراوان این بود که این زلزله یک زلزله به اصطلاح نرمال بود که در ایران بندرت وقوع چنین زلزله‌هایی را شاهد هستیم. در این زلزله‌ها لبه یک صفحه زمین ساخت به زیر یک صفحه دیگر می‌رود. به همین دلیل با توجه به ضخامت صفحه‌های تکتونیکی این زلزله‌ها اغلب در عمق زیاد اتفاق می‌افتد. بیشتر زلزله‌هایی که در ایران اتفاق می‌افتد زلزله‌هایی با عمق کم و از نوع راستا لغز یا گسل معکوس است که در این صورت شدت آسیب آن بیشتر است.

فرانک فراهانی‌جم ‌/ گروه دانش