Πώς γεννιέται ένας σεισμός
Ζητήσαμε από τον Γεώργιο Πενέλη, ομότιμο καθηγητή του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του ΑΠΘ, να μας εξηγήσει τη λειτουργία πίσω από το φαινόμενο, το τι δείχνει η κλίμακα Ρίχτερ, τι είναι το εστιακό βάθος αλλά και το πώς μετριέται η ένταση ενός σεισμού.
- 7 ΦΕΒ 2023
Ο σεισμός στη νοτιοανατολική Τουρκία, κοντά στα σύνορα με τη Συρία, αποτελεί όχι άδικα πρώτη είδηση σε ολόκληρο τον πλανήτη. Οι καταστροφές είναι τεράστιες και οι απώλειες σε ανθρώπινες ζωές προκαλούν μούδιασμα που δύσκολα περιγράφεται με λέξεις. Την ίδια στιγμή, στην Ελλάδα έχουμε εικόνα από πρώτο χέρι για το πόσο επικίνδυνο είναι το συγκεκριμένο φαινόμενο.
Πόσο καλά όμως γνωρίζουμε τα πώς και τα γιατί πίσω από έναν σεισμό; Αντιλαμβανόμαστε τα όσα ακούμε και διαβάζουμε και ακόμα πιο σημαντικό: γίνεται σωστή χρήση αλλά και εξήγηση των επιστημονικών όρων στα δελτία ειδήσεων;
Ζητήσαμε από τον Γεώργιο Πενέλη, ομότιμο καθηγητή του ΑΠΘ, να ρίξει φως στις διάφορες παρεξηγήσεις και τους μύθους που κυκλοφορούν.
Πώς γεννιέται ένας σεισμός;
Οι σεισμοί γεννιούνται από την κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών ή πια απλά την «πάνω επιφάνεια»της Γης. Κάθε φορά που αυτά τα μεγάλα κομμάτια κινούνται πάνω στο ρευστό εσωτερικό του πλανήτη εκλύεται ενέργεια. Αποθηκεύεται, δηλαδή, υπό τη μορφή παραμόρφωσης και μόλις πάνε να κινηθούν απελευθερώνεται. Το αποτέλεσμα από αυτό το «ταρακούνημα» ονομάζεται σεισμική αναπήδηση.
Πού εκδηλώνονται οι σεισμοί;
Οι σεισμοί εκδηλώνονται όπου υπάρχουν ραγίσματα στη λιθοσφαιρική πλάκα. Μερικά από τα πιο βασικά βρίσκονται στο κέντρο του Ατλαντικού Ωκεανού, γύρω από τον Ειρηνικό, στον Ινδικό ενώ μικρότερα ρήγματα υπάρχουν στη Μεσόγειο, «κόβουν» προς Τουρκία και πάει λέγοντας. Φανταστείτε τη Γη ως έναν κομμένο μπακλαβά, όπου στα ενδιάμεσα μέρη εκδηλώνονται σεισμοί εξαιτίας της εκλυόμενης ενέργειας.
Πώς μετριέται η ενέργεια των σεισμών;
Η μονάδα με την οποία μετράμε την ενέργεια είναι τα Ρίχτερ. Πρόκειται για μία κλίμα που προτάθηκε για πρώτη φορά το 1936 από τον Charles Francis Richter. Κάθε επιπλέον μονάδα στην εν λόγω κλίμακα (από το 5 στο 6, από το 6 στο 7 κλπ) οδηγεί σε 33 φορές μεγαλύτερη έκλυση ενέργειας. Για να φέρω ένα απλό παράδειγμα: σήμερα ένας σεισμός 5 Ρίχτερ δεν μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στις ευρωπαϊκές χώρες λόγω των κατασκευαστικών προδιαγραφών των κτιρίων. Δεν ίσχυε το ίδιο πριν από 50 χρόνια. Ακόμα και η αύξηση στους «δεκαδικούς» (για παράδειγμα: από 5,1 στα 5,2 Ρίχτερ) δεν είναι μία αμελητέα αύξηση.
Τι ρόλο παίζει το επίκεντρο;
Η εκλυόμενη ενέργεια παράγεται σε ένα σημείο κάτω από το έδαφος που ονομάζεται υπόκεντρο, εκδηλώνεται στην επιφάνεια σε αυτό που λέμε επίκεντρο – ή για να το πούμε πιο σωστά στην «επικεντρική περιοχή μιας και δεν πρόκειται για σημείο- και σταδιακά διαχέεται. Να εξηγήσουμε τώρα τι εννοούμε με αυτό: όσο απομακρύνεσαι από αυτό το σημείο, τόσο μειώνονται οι επιπτώσεις στις κατασκευές αλλά και στις ανθρώπινες απώλειες.
Τι εννοούμε όταν λέμε για ένταση ενός σεισμού;
Τα Ρίχτερ εκφράζουν την ενέργεια που εκλύεται και όχι τη ζημιά που προκαλείται στις κατασκευές και ως εκ τούτου στην ανθρώπινη ζωή (αλλά και σε άλλα φαινόμενα, όπως για παράδειγμα το τσουνάμι). Η καταστροφή που προκαλείται ορίζεται ως η «ένταση του σεισμού». Το τι φτάνει, δηλαδή, από τον σεισμό μέχρι στο σημείο αναφοράς. Όταν έγινε ο σεισμός στην Πάρνηθα το 1999, η Αθήνα ήταν πολύ κοντά, η Θεσσαλονίκη ήταν πάλι πολύ μακριά.
Η ένταση είναι μία συνάρτηση του βάθους στον οποίο έγινε ο σεισμός, του τι στρώματα διαπερνά αλλά και τι ποιότητα έχουν οι κατασκευές που προσβάλλονται από αυτόν. Μέχρι το 1940 περίπου μετρούσαμε την ένταση με ανθρωπομετρικά στοιχεία (αν κουνήθηκαν τραπέζια, αν έσπασαν τζάμια, αν ανατράπηκαν βαριά έπιπλα) και από 1 έως 12 βαθμούς σε μία κλίμακα που ονομάζεται τροποποιημένη Κλίμακα Μερκάλι.
Μετά τη δεκαετία του ‘40 αναπτύχθηκαν ειδικά όργανα με τα οποία μετράμε την επιτάχυνση που προκαλεί ο σεισμός – αυτή είναι που διεγείρει τις κατασκευές. Ονομάζονται επιταχυνσιογράφοι, ο πρώτος εγκαταστάθηκε στην Καλιφόρνια, και στην Ελλάδα σήμερα διαθέτουμε ένα δίκτυο με 100 περίπου τέτοια όργανα σε κάθε γωνιά της χώρας.
Τι ρόλο παίζει το εστιακό βάθος;
Όσο πιο κοντά στην επιφάνεια είναι ο σεισμός, τόσο μεγαλύτερο ποσοστό ενέργειας φτάνει σε αυτήν.
Τι μπορείτε να μας πείτε για το μεγάλο σεισμό που συγκλόνισε την Τουρκία και τη Συρία;
Ήταν και μεγάλος και ρηχός με συνεπές αποτέλεσμα να είναι ιδιαίτερα καταστροφικός. Για να καταλάβετε το μέγεθος, στη Λατινικά Αμερική έχουν καταγραφεί μέσα από τα χρόνια σεισμοί που αγγίζουν τα 8,8 Ρίχτερ (σ.σ: ο πρώτος μεγάλος σεισμός στην Τουρκία ήταν μεγέθους 7,8 ρίχτερ) και θεωρούνται οι μεγαλύτεροι που έχουν καταγραφεί.
Μάλιστα, πρέπει να πω ότι το γεγονός πως ο βασικός σεισμός (7,8 Ρίχτερ) και επόμενος μεγάλος που ακολούθησε (7,5 Ρίχτερ) απείχαν μεταξύ τους χρονικά έσωσε ανθρώπινες ζωές. Φαντάζεστε τι θα είχε γίνει αν αυτοί οι δύο σεισμοί είχαν συμβεί με διαφορά ενός λεπτού; Οι άνθρωποι που σώθηκαν επειδή κατάφεραν να βγουν από την πόρτα, θα ήταν και αυτοί εγκλωβισμένοι.
* Ο Γεώργιος Πενέλης είναι ομότιμος καθηγητής Οπλισμένου Σκυροδέματος και Τοιχοποιίας του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του ΑΠΘ. Το βιβλίο του Κτίρια από σκυρόδεμα σε σεισμογενείς περιοχές κυκλοφορεί από τις εκδόσεις Κλειδάριθμος.
