Trzęsienie ziemi to jedno z najbardziej dynamicznych zjawisk, które w ciągu kilku sekund potrafi dokonać spustoszenia dużego obszaru, a jego pośrednie konsekwencje mogą być odczuwalne jeszcze przez wiele miesięcy czy lat.

Trzęsienie ziemi zazwyczaj składa się z kilku etapów. Główną fazę wstrząsów poprzedzają zwykle tzw. wstrząsy wstępne. Po nich następuje faza wstrząsów zasadniczych, podczas których generowana jest największa energia, a tym samym powodują one największe zniszczenia. Po zakończeniu głównej fazy wstrząsu rejestrowane są jeszcze tzw. wstrząsy wtórne, które mogą trwać przez kilka godzin, dni a nawet tygodni. Po trzęsieniu ziemi w środkowych Włoszech w 2016 roku, w ciągu pierwszej doby zarejestrowano ponad 700 wstrząsów wtórnych. Chociaż są zazwyczaj słabsze niż główne, wtórne wstrząsy mogą również powodować zniszczenia i ofiary.

Trzęsienia ziemi powodujące ogromne szkody, są zwykle podawane w mediach jako główna informacje dnia. Przez kilka lub kilkanaście godzin, cały świat słucha relacji bezpośrednich świadków, ogląda zdjęcia i filmy pokazujące skalę zniszczeń. Ogrom katastrofalnych trzęsień ziemi jest trudny do wyobrażenia.

Następstwa zjawisk sejsmicznychzjawiska sejsmicznezjawisk sejsmicznych możemy podzielić na dwie kategorie. Pierwszą określamy jako skutki pierwotne. Są one bezpośrednim efektem wstrząsów i drgań skorupy ziemskiej. Obejmują głównie straty materialne: zawalone budynki, zniszczoną infrastrukturę komunikacyjną oraz ofiary tj. rannych i zabitych. Bezpośrednie konsekwencje wstrząsów możemy obserwować również w środowisku przyrodniczym, w postaci pęknięć i przesunięć gruntu czy zmiany w ukształtowaniu terenu.

Obok następstw pierwotnych, dodatkowym zagrożeniem są następstwa wtórne, czyli te, które zostały wywołane przez zdarzenie pierwotne. W przypadku trzęsień ziemi do najbardziej spektakularnych należą fale tsunami. Jak wiesz, fale tsunami to ogromne masy wody, których prędkość podczas przemieszczania się przez ocean może dochodzić do 1000 km/h. Na otwartym oceanie są bardzo długie, ale niewielkie. W strefie przybrzeżnej ich długość się skraca, a wysokość wzrasta. Zazwyczaj docierając do lądu, mają kilka, kilkanaście metrów wysokości, ale znane są dowody geologiczne potwierdzające fale tsunami o wysokości kilkudziesięciu metrów. W skrajnych warunkach, np. podczas wystąpienia fal tsunami w wąskich zatokach czy cieśninach, ich wysokość może osiągać nawet kilkaset metrów. Fale tsunami mogą przemierzać oceany i powodować ogromne zniszczenia nawet tysiące kilometrów od miejsca, w którym powstały. Fala tsunami wywołana trzęsieniem ziemi w 2004 roku, oprócz ponad 200 tys. ofiar w państwach położonych najbliżej, spowodowała również śmierć blisko 200 osób w Somalii, 10 osób w Tanzanii i 2 w Republice Południowej Afryki, czyli krajach oddalonych o kilka tysięcy kilometrów od epicentrum wstrząsów.

Ryjy1K24WOFEg

Mapa przedstawia kraje, w których odnotowano zniszczenia i ofiary fali tsunami z 2004 roku. Epicentrum oznaczono na Oceanie Indyjskim, tuż u wybrzeży Sumatry. Kraje, które odczuły to trzęsienie Ziemi to: Indie, Bangladesz, Birma, Tajlandia, Malezja, Indonezja, Seszele, a także kraje afrykańskie, Seszele, Somalia, Kenia, Tanzania, Madagaskar, Republika Południowej Afryki.

Do skutków wtórnych zaliczamy również pożary, które wybuchają w wyniku uszkodzenia przez wstrząsy przewodów gazowych lub energetycznych. Pożary uznawane są za przyczynę śmierci większości ofiar w trzęsieniach ziemi w San Francisco w 1906 roku czy w Tokio w 1923 roku. Również współcześnie istnieje ryzyko powstania pożarów jako efektu wtórnego zjawisk sejsmicznych. Tak stało się w 2011 roku, kiedy po trzęsieniu ziemi w Japonii wybuchł pożar rafinerii w mieście Ichihara.

Wtórne skutki trzęsień ziemi

RkuaX4OCP8tnm

Zdjęcie przedstawia miasto na Sumatrze po przejściu fali tsunami. Większość budynków znajduje się pod wodą. Wszędzie znajdują się pozostałości zniszczonych domów, budynków miejskich, samochodów i tak dalej. W tle są niewysokie wzniesienia.

RPcvyzDWWuZ93

Zdjęcie przedstawia ulicę miasta San Francisco, na której zebrali się mieszkańcy z okolicznych domów. Nad budynkami widoczne są kłęby gęstego dymu. Część budynków w tle jeszcze się pali.

RrCIvzREsu64w

Zdjęcie przedstawia kłęby dymu oraz ognia na niebie, które unoszą się nad miastem. To pożar w rafinerii ropy naftowej. Całe niebo zasnute jest dymem.

Zniszczenia w gospodarce

R2uQhsOIar31k

Zdjęcie przedstawia ruiny budynku zniszczonego w wyniku trzęsienia ziemi we Włoszech. Ściany domu zawaliły się do środka. Widoczny jest gruz, pozostałości dachu, mebli. Część budynku ocalała i stoi niezniszczona. Budynek jednak nie nadaje się do zamieszkania.

R1HXbm0fbuYYF

Zdjęcie przedstawia zburzoną ścianę kościoła. Strażacy uprzątają gruz z ulicy.

RLbvKIebRyaCn

Zdjęcie przedstawia zniszczoną w wyniku trzęsienia ziemi drogę. Asfalt jest popękany, część ulicy znajduje się nad poziomem ziemi, część poniżej. Ulica jest całkowicie nieprzejezdna.

R8riFslOQOSHo

Zdjęcie przedstawia walący się wiadukt, zniszczony w wyniku trzęsienia ziemi. Fragment wiaduktu zawalił się na ulicę biegnącą pod nim.

Wstrząsy sejsmiczne powodują przede wszystkim zniszczenia budynków, a niekiedy całych dzielnic miast. Słabsze konstrukcje budowlane ulegają zawaleniu lub znacznemu uszkodzeniu, przez co nie nadają się już do zamieszkania.  W opublikowanym po trzęsieniu ziemi w 2011 roku w Japonii  raporcie podano, że 46 tys. budynków zostało zniszczone lub spłonęło, a dalsze 155 tys. było uszkodzonych. Kolejne 170 tys. domów nie miało energii elektrycznej, a ok. 200 tys. zostało pozbawionych bieżącej wody.

Oprócz budynków mieszkalnych niszczone są również budowle użyteczności publicznej: szkoły, szpitale, sklepy czy urzędy. W pierwszych dniach, tygodniach a niekiedy miesiącach, może to powodować znaczne utrudnienia w codziennym życiu ocalałych mieszkańców.

Zawalające się budynki pociągają za sobą kolejne straty. Przerwane zostają ważne instalacje: wodociągowe, kanalizacyjne, energetyczne czy gazowe. Awarie tych ostatnich mogą powodować wspomniane wcześniej pożary. Odcięcie z kolei mieszkańców od zasobów wody pitnej i kanalizacji, powoduje pogorszenie warunków sanitarnych i grozi wystąpieniem epidemii.

Wstrząsy niszczą również infrastrukturę komunikacyjną. Rząd Japonii w 2011 roku podawał, że po trzęsieniu ziemi ponad 2 tys. dróg, 56 mostów i 26 linii kolejowych zostało uszkodzone lub całkowicie zniszczone. Przysparza to problemów z dotarciem do regionów objętych kataklizmem  pomocy z zewnątrz. Odcięte od świata miejscowości mogą nawet przez kilka dni być pozbawione dostaw żywność, środków czystości czy lekarstw.

Podczas trzęsienia ziemi zniszczeniu ulegają również zakłady przemysłowe. Szczególnie groźne są awarie elektrowni, a zwłaszcza elektrowni atomowych. Zatrzymanie pracy elektrowni, może powodować odcięcie od dostaw energii elektrycznej również tych regionów kraju, które nie zostały bezpośrednio dotknięte kataklizmem. Natomiast awarie w zakładach chemicznych czy rafineryjnych mogą zagrażać katastrofami ekologicznymi.

Wszystkie wymienione konsekwencje dotykają bezpośrednio lub pośrednio tysięcy ludzi. Po silnych trzęsieniach ziemi, w których ginie wiele osób, zaburzona zostaje cała struktura społeczna. Wiele rodzin przeżywa osobiste tragedie po utracie bliskich, osierocone zostają dzieci. Część mieszkańców zmuszona jest do opuszczenia swoich domów i zmiany miejsca zamieszkania. Taki kataklizm pozostaje w pamięci ludzkiej  na wiele lat.

Ogrom zniszczeń, opisanych wyżej to wielki ciężar finansowy, który muszą ponieść władze państwa. Nawet dla krajów o wysokim poziomie rozwoju gospodarczego, straty finansowe są znaczne, a odbudowa zniszczeń zajmuje wiele lat. Straty po trzęsieniu ziemi w Japonii w 2011 roku oszacowane zostały na ponad 300 mld USD. W przypadku państw biedniejszych koszty mogą przewyższać zdolności finansowe kraju i powodować kryzys gospodarczy lub polityczny.

Skutki w środowisku przyrodniczym

R1DT76GixgeLp

Zdjęcie przedstawia osunięcie się mas ziemnych na zboczu zbiornika wodnego. W związku z osunięciem się zbocza, widoczna jest zawalona, osunięta część drogi.

R6m2FEUR6izp9

Zdjęcie przedstawia teren górski ze zbiornikiem wodnym. W wyniku trzęsienia ziemi, woda zalała teren leśny. Nad powierzchnią wody sterczą pnie drzew bez liści. W tle góry i lasy.

R171WUsgvGszX

Zdjęcie przedstawia osuwisko z gór, zalany wodą dom, potopione drzewa oraz zarwany asfalt ulicy. Zniszczenia te powstały w wyniku trzęsienia ziemi.

R1TOM7oUoiBAS

Zdjęcie przedstawia zapadnięty fragment ulicy w mieście, które powstało w wyniku trzęsienia ziemi. Część ulicy osunęła się w głąb, wraz ze stojącymi na niej samochodami oraz ludźmi.

R1T9begjzFQOw

Zdjęcie przedstawia lawinę schodzącą w dół ośnieżonego, stromego zbocza górskiego.

Zjawiska sejsmiczne potrafią dosłownie zmienić oblicze ziemi. Najłatwiej zaobserwować jest zmiany zachodzące w ukształtowaniu terenu. Pod wpływem wstrząsów powstają długie pęknięcia, wzdłuż których następuje przesunięcie gruntu. Podczas trzęsienia ziemi w Kalifornii, w lipcu 2019 roku, powstały szczeliny o szerokości kilku metrów, ciągnące się na długości 50 km. Jak podali naukowcy, w ciągu kilku sekund trwania wstrząsów, grunt przesunął się o 4 metry.

W wielu miejscach dochodzi do zmian wysokości terenu, obszar ulega obniżeniu lub przeciwnie wyniesieniu. Jeśli wstrząsy obejmują wybrzeże, zmiany ukształtowania terenu mogą wpływać na kształt linii brzegowej. Podczas trzęsienia ziemi na Nowej Zelandii w 1931 roku, obszar dna morskiego o powierzchni około 40 kmIndeks górny 2² został podniesiony na wysokość około 2 metrów, wynurzył się ponad poziom wody i utworzył nowy ląd.

Zjawiska sejsmiczne wywołują również szereg skutków wtórnych. Szczególnie niebezpieczne są silne wstrząsy występujące na obszarach o dużych spadkach terenu. Drgania gruntu powodują zaburzenie równowagi grawitacyjnej mas skalnych i uruchamiają ruchy masowe skał. Powstają wówczas obrywy skalne, osuwiska lub spływy gruzowe. Dzieje się tak zarówno na lądzie, jak i pod wodą. Po trzęsieniu ziemi z 1929 roku, podmorskie osuwisko przerwało kable telefoniczne ułożone na dnie Oceanu Atlantyckiego, umożliwiające komunikację między Europą a Ameryką Północną.

Przemieszczające się w dół stoków masy skalne często tarasują dna dolin rzecznych, powodując powstanie zapór osuwiskowych. Przegrodzona kamienną tamą dolina, zatrzymuje odpływ wód rzecznych i prowadzi do spiętrzenia wody, a przez to do powstania jezior. W taki sposób powstały między innymi jeziora: Tangjiashan w Chinach (2008 r.), jezioro na rzece Murghab w Tadżykistanie (1911 r.) i Earthquake Lake w USA (1959 r.).

Trzęsienia ziemi na obszarach górskich mogą wywoływać również lawiny śnieżne. Podczas silnego wstrząsu, który miał miejsce w 2015 roku w Nepalu, ze stoków Mount Everestu zeszła potężna lawina, doprowadzając do śmierci kilkunastu wspinaczy.

Efekty zjawisk sejsmicznych obserwujemy głównie na powierzchni terenu, ale ich skutki występują również pod powierzchnią.  Powstanie uskoków, pęknięć, przesunięć może wpływać na zmiany wód gruntowych. Ich poziom może ulec podniesieniu albo obniżeniu. Naruszenie budowy geologicznej może prowadzić także do uwalniania gazów nagromadzonych we wnętrzu Ziemi, takich jak dwutlenku węgla czy metanu. Zagraża to zdrowiu i życiu górników prowadzących eksploatację surowców mineralnych w kopalniach głębinowych.

Wszystkie te konsekwencje sprawiają, że zjawiska sejsmiczne są uważane za najbardziej katastrofalne ze zjawisk przyrodniczych, ponieważ mimo rozwoju technologicznego, nie jesteśmy jeszcze w stanie przewidywać czasu, siły ani miejsca ich wystąpienia.

Słownik