Зошто Јапонија има толку многу земјотреси

Во Јапонија земјотресот не е далечна природна катастрофа за која се учи само од учебниците. Тој е дел од секојдневието. Телефоните испраќаат предупредувања, возовите автоматски забавуваат, лифтовите запираат на најблискиот кат, а учениците редовно вежбаат како да се заштитат кога подот ќе почне да се движи.

Причината не е во јапонската клима, планините или густата населеност. Јапонија има толку многу земјотреси затоа што се наоѓа на едно од геолошки најнемирните места на планетата – простор каде што се допираат и се судираат неколку огромни тектонски плочи.

Според Јапонската метеоролошка агенција, во Јапонија и во нејзината непосредна околина се регистрира приближно една десеттина од сите земјотреси со магнитуда пет или повеќе што се случуваат во светот. Тоа е исклучително висок удел за држава што зафаќа помалку од еден процент од површината на Земјата.

Површината на планетата не е една неподвижна камена обвивка. Таа е поделена на повеќе големи и помали плочи што се движат врз подлабоките слоеви на Земјата со брзина од неколку сантиметри годишно. За човечкиот живот тоа движење изгледа речиси незабележливо, но во геолошки периоди е доволно за да преместува континенти, да создава планински венци, океански ровови, вулкани и разорни земјотреси.

Јапонскиот архипелаг се наоѓа во сложена зона во која океанските Пацифичка и Филипинска плоча се движат кон копнените плочи под Јапонија. Во поедноставениот модел што го користи Јапонската метеоролошка агенција, тие се подвлекуваат под Северноамериканската и Евроазиската плоча со брзина од неколку сантиметри годишно. Така околу островите постојано дејствуваат сили на притисок, истегнување и триење.

Океанската плоча не запира кога ќе стигне до Јапонија. Таа се свиткува и почнува да тоне под соседната плоча, навлегувајќи во внатрешноста на Земјата. Овој процес се нарекува субдукција.

Плочите, меѓутоа, не се лизгаат една покрај друга непречено. На одредени делови нивните рабови се заглавуваат поради силното триење. Океанската плоча продолжува да се движи и ја влече копнената плоча надолу, додека во карпите постепено се собира огромно напрегање.

Со години, децении или векови на површината може да нема видлив знак за она што се случува под неа. Но кога карпите повеќе не можат да го издржат притисокот, заглавениот дел нагло се поместува. Акумулираната енергија се ослободува во форма на сеизмички бранови и земјата почнува да се тресе.

Тоа е механизамот што може да создаде исклучително силни земјотреси долж океанските ровови околу Јапонија. Пацифичката плоча се спушта под Јапонија долж Јапонскиот и Курилскиот Ров, додека Филипинската плоча навлегува под архипелагот долж Сагамскиот и Нанкајскиот Ров и рововите кај југозападните острови.

Најголемите потреси обично се создаваат на самата граница меѓу плочите. Тие се познати како мегатраст земјотреси и можат да зафатат огромна површина од морското дно. Ако дното на океанот нагло се подигне или спушти, ја поместува водата над себе и може да создаде цунами.

Поради близината на активните раседи до брегот, во некои делови од Јапонија првиот бран може да пристигне многу брзо по земјотресот. Затоа силното и долго тресење покрај море се смета за предупредување само по себе, без да се чека официјалното известување за евакуација.

Катастрофата од 11 март 2011 година го покажа најтешкото лице на овој механизам. Земјотресот во Тохоку со магнитуда девет предизвика огромно цунами и масовни разурнувања по североисточниот брег. Јапонската метеоролошка агенција наведува дека во катастрофата загинале или исчезнале околу 18.000 луѓе.

Сепак, сите јапонски земјотреси не се случуваат на границата меѓу две плочи.

Дел се создаваат во океанската плоча додека таа тоне длабоко под архипелагот. Поради тоа, во околината на Јапонија се регистрираат потреси на различни длабочини, во одредени случаи и на неколку стотици километри под површината. Јапонската агенција забележува дека во плочите што се подвлекуваат под земјата земјотресите може да се појават на длабочина близу 700 километри.

Други земјотреси се плитки и се случуваат на активни раседи во самата копнена кора. Тие често имаат помала магнитуда од големите океански земјотреси, но можат да бидат исклучително опасни затоа што нивниот извор се наоѓа непосредно под населени подрачја.

Земјотресот во Кобе во 1995 година и серијата потреси во Кумамото во 2016 година се примери за разорни плитки земјотреси на копнени раседи. Во такви случаи растојанието меѓу местото каде што се кине карпата и градовите над него е мало, па силното тресење пристигнува речиси веднаш.

Токму затоа не е доволно да се каже дека еден земјотрес имал магнитуда шест или седум за да се знае колкава штета ќе предизвика.

Магнитудата ја опишува големината на земјотресот и ослободената енергија. Интензитетот покажува колку силно се тресела земјата на конкретно место. Еден земјотрес има една магнитуда, но може да произведе различен интензитет во различни градови, зависно од оддалеченоста, длабочината, видот на почвата и конструкцијата на објектите.

Јапонија користи сопствена скала на сеизмички интензитет со десет степени – од нула до седум, со поделени нивоа пет и шест. Таа не ја мери само силата на земјотресот во неговиот извор, туку вистинското движење на почвата на секоја набљудувана локација.

Меките седиментни почви, какви што има во делови од големите урбани рамнини, можат да го засилат тресењето. Во подрачја со заситена и лабава почва може да се појави и ликвефакција – тлото привремено ја губи цврстината и почнува да се однесува како течност, со што се оштетуваат темели, улици, цевководи и пристанишни објекти.

Истата геолошка сила што ги создава земјотресите е поврзана и со многубројните јапонски вулкани. Кога океанската плоча навлегува длабоко во Земјата, таа придонесува за процеси при кои се создава магма. Магмата се издигнува кон површината и формира синџири вулкани што често се протегаат паралелно со океанските ровови.

Јапонската метеоролошка агенција води евиденција за 111 активни вулкани во земјата. Поради оваа комбинација од земјотреси, океански ровови и вулкани, Јапонија е еден од најпрепознатливите делови на Пацифичкиот огнен прстен – огромна потковичеста зона на сеизмичка и вулканска активност што се протега околу рабовите на Пацификот.

Јапонија не може да ги запре тектонските плочи. Не може ниту прецизно да го предвиди денот, часот и местото на следниот голем земјотрес. Она што може да го направи е да го открие потресот веднаш откако веќе започнал и да ја искористи кратката разлика во брзината на сеизмичките бранови.

Првите, побрзи бранови обично предизвикуваат послабо движење и први стигнуваат до инструментите. Побавните бранови што пристигнуваат потоа го носат најсилното тресење. Системот за рано предупредување ги анализира првите сигнали, ја проценува локацијата и големината на земјотресот и испраќа предупредување пред главниот удар да стигне до подалечните населени места.

Предупредувањето понекогаш обезбедува само неколку секунди, а во подалечните региони неколку десетици секунди. За местата непосредно до епицентарот може да пристигне предоцна. Системот затоа не е предвидување, туку автоматска реакција на земјотрес што веќе започнал.

Сепак, и неколку секунди можат да бидат важни. Возовите можат да почнат да сопираат, лифтовите да застанат, фабричките машини да се исклучат, а луѓето да се тргнат од прозорци и нестабилни предмети. Јапонската метеоролошка агенција собира и податоци од повеќе од 3.600 мерачи на сеизмички интензитет со кои управуваат локалните власти и Националниот институт за наука за Земјата и отпорност на катастрофи.

Заштитата не зависи само од технологијата. Јапонското општество со децении развива култура на подготвеност: се зацврстува мебелот, се чуваат резерви од вода и храна, се проверуваат маршрутите за евакуација, а во училиштата, компаниите и населбите се одржуваат вежби. Официјалните јапонски препораки ја нагласуваат комбинацијата од лична подготовка, отпорни домови, познавање на локалните ризици и меѓусебна помош по катастрофа.

Современите јапонски згради се проектираат да се спротивстават на силно хоризонтално движење. Кај високите објекти се користат флексибилни конструкции, амортизери и системи што ја намалуваат или изолираат енергијата што од почвата се пренесува врз зградата. Целта не е секоја зграда да остане целосно недопрена, туку да не се урне и да им остави можност на луѓето безбедно да излезат.

Но инженерството не може да ја отстрани целата опасност. Постарите објекти, свлечиштата, пожарите, ликвефакцијата и цунамито остануваат сериозен ризик. Големината на катастрофата не ја определува само магнитудата, туку и тоа каде се случил земјотресот, колку бил длабок, каква е почвата, колку се отпорни објектите и колку брзо реагирало населението.

Затоа Јапонија е истовремено една од земјите со најмногу земјотреси и една од најподготвените држави за живот со нив.

Под јапонските острови Земјата непрекинато се движи. Плочите се спуштаат, карпите се деформираат, напрегањето се собира и во одреден момент се ослободува. Јапонците не можат да го спречат тој циклус.

Тие можат само подобро да го разберат, побрзо да го забележат и да изградат општество што ќе преживее кога тлото повторно ќе се помести.