Ανησυχία στην Τουρκία: Αυτό είναι το «αόρατο» ρήγμα που “απειλεί” να δώσει τον επόμενο μεγάλο σεισμό

Ένα νέο τρισδιάστατο μοντέλο υπεδάφους δείχνει πώς οι διακυμάνσεις στην αντοχή των πετρωμάτων κάτω από τη Θάλασσα του Μαρμαρά θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν μελλοντικούς μεγάλους σεισμούς κατά μήκος του Ρήγματος της Βόρειας Ανατολίας (NAF).

Τα ευρήματα βελτιώνουν την κατανόηση της μηχανικής των ρηγμάτων και υποστηρίζουν την καλύτερη πρόβλεψη σεισμών για την περιοχή της Κωνσταντινούπολης.

Η Τουρκία βρίσκεται σε ένα από τα πιο επιρρεπή σε σεισμούς μέρη του κόσμου, όπου αλληλεπιδρούν οι τεκτονικές πλάκες της Ευρασίας, της Αφρικής, της Αραβίας και της Ανατολίας. Αυτό το περίπλοκο γεωλογικό σκηνικό έχει παραγάγει πολυάριθμους καταστροφικούς σεισμούς σε όλη την ιστορία της χώρας.

Ένας από τους πιο αξιοσημείωτους ήταν ο σεισμός του Ερζιντζάν το 1939, ο οποίος σκότωσε περισσότερους από 30.000 ανθρώπους. Από εκείνο το συμβάν, οι ερευνητές έχουν παρατηρήσει μια εντυπωσιακή τάση κατά την οποία μεγάλοι, καταστροφικοί σεισμοί φαίνεται να προχωρούν σταθερά δυτικά κατά μήκος του NAF.

Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι η πιο πιθανή τοποθεσία του επόμενου μεγάλου σεισμού είναι κάτω από τη Θάλασσα του Μαρμαρά. Αυτό το τμήμα του ρήγματος δεν έχει δώσει μεγάλο σεισμό για περισσότερα από 250 χρόνια, εγείροντας ανησυχίες ότι η τάση (stress) συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου.

Παρά τις δεκαετίες μελέτης, ωστόσο, η λεπτομερής δομή του ρήγματος κάτω από τη Θάλασσα του Μαρμαρά έχει παραμείνει ασαφής, περιορίζοντας την ικανότητα να προσδιοριστεί με ακρίβεια πού μπορεί να ξεκινήσουν οι μελλοντικοί σεισμοί ή πώς να μειωθεί καλύτερα ο αντίκτυπός τους.

Για να καλυφθεί αυτό το κενό, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Δρα. Yasuo Ogawa, ομότιμο καθηγητή και ερευνητή στο Κέντρο Πολυεπιστημονικής Έρευνας Ανθεκτικότητας του Ινστιτούτου Ολοκληρωμένης Έρευνας, Ινστιτούτο Επιστημών του Τόκιο (Multidisciplinary Resilience Research Center του Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo) στην Ιαπωνία, σε συνεργασία με την Δρα. Tülay Kaya-Eken, επίκουρη καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Boğaziçi της Τουρκίας, πραγματοποίησε μια λεπτομερή μελέτη της περιοχής κάτω από τη Θάλασσα του Μαρμαρά.

Η μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Geology, εισάγει το πρώτο πλήρες τρισδιάστατο μοντέλο αυτής της κρίσιμης περιοχής του υπεδάφους. Το μοντέλο παρέχει νέα γνώση για τις φυσικές διεργασίες που ελέγχουν πώς και πού σχηματίζονται οι σεισμοί κατά μήκος του ρήγματος.

Για να δημιουργήσουν αυτό το μοντέλο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων μαγνητοτελλουρικών μετρήσεων που ελήφθησαν από περισσότερους από 20 σταθμούς που είχαν αναπτυχθεί προηγουμένως. Με απλά λόγια, οι μαγνητοτελλουρικοί σταθμοί μπορούν να καταγράψουν ανεπαίσθητες αλλαγές στα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία της Γης που προκαλούνται από δομές βαθιά κάτω από το έδαφος.

Αυτή η πληροφορία επέτρεψε στην ομάδα να ανακατασκευάσει, μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως τρισδιάστατη αναστροφή (3D inversion), μια τρισδιάστατη αναπαράσταση της ηλεκτρικής ειδικής αντίστασης της περιοχής σε βάθη δεκάδων χιλιομέτρων κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας.

Η ανάλυση του ολοκληρωμένου μοντέλου αποκάλυψε ένα περίπλοκο μοτίβο ζωνών με υψηλή και χαμηλή ηλεκτρική ειδική αντίσταση. Επειδή η ειδική αντίσταση μειώνεται παρουσία ρευστών όπως το νερό, οι περιοχές με χαμηλή ειδική αντίσταση τείνουν να είναι μηχανικά ασθενέστερες, ενώ οι ζώνες με υψηλή ειδική αντίσταση είναι ισχυρότερες και πιο άκαμπτα κλειδωμένες.

«Πιστεύουμε ότι οι ανωμαλίες αντίστασης που παρατηρήθηκαν υποδηλώνουν περιοχές συσσώρευσης τάσης, ρίχνοντας φως στις εξελισσόμενες διαδικασίες μηχανικής των ρηγμάτων που παίζουν ρόλο σε αυτή την κρίσιμη περιοχή», τονίζει ο Ogawa.

Με βάση αυτά τα ευρήματα, η ομάδα προτείνει ότι οι μελλοντικοί μεγάλοι σεισμοί μπορεί να ξεκινήσουν στα όρια όπου συναντώνται τα ασθενέστερα και ισχυρότερα τμήματα του φλοιού ή κατά μήκος των άκρων των ζωνών υψηλής ειδικής αντίστασης.

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν όλα τα αποτελέσματα, οι ερευνητές πλησιάζουν την απάντηση ενός ερωτήματος μεγάλης σημασίας για τους ανθρώπους σε όλη την Τουρκία.

Όπως εξηγεί ο Ogawa, «Τα αποτελέσματά μας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκτιμηθεί η τοποθεσία και το πιθανό μέγεθος των μελλοντικών μεγασεισμών, με σημαντικές επιπτώσεις για την πρόληψη και τον μετριασμό των καταστροφών».

Οι συνεχείς μελέτες αυτού του είδους μπορεί τελικά να βοηθήσουν στη μείωση της απώλειας ζωών και ζημιών όταν χτυπήσει ο επόμενος μεγάλος σεισμός κατά μήκος του NAF.