تسونامي والزلازل.. أين وكيف ولماذا؟
أ. هشام محمد
تتعرض الأرض سنويا لنحو مليون زلزال، لا يشعر الناس بمعظمها إما لضعفها أو لحدوثها في مناطق غير مأهولة.. فالإنسان لا يحس بالزلزال عادة إلا حين تصل شدته إلى 4 درجات بمقياس ريختر. ويعتبر الزلزال كبيرا حين تزيد قوته على 7 درجات في هذا المقياس.
واليوم 26-12-2004 شهد العالم خامس أشد زلزال منذ عام 1900م حيث بلغت شدته حوالي 8.9 درجة على مقياس ريختر.. وقع قبالة ساحل إقليم أتشيه بجزيرة سومطرة شمال إندونيسيا، وانتقل شمالا إلى جزر أندامان بالمحيط الهندي، فتسبب في وقوع موجات مد أسفرت عن مقتل الآلاف في سريلانكا وتايلاند وإندونيسيا والهند.
وعند حدوث الزلازل البحرية تطغى مياه البحر بفعل الأمواج العملاقة، حيث تحدث الزلازل العنيفة أمواجا مائية عملاقة تدعى تسونامي "Tsunami" -وهي كلمة يابانية الأصل وتعني أمواج الموانئ-، تتكون في أعماق مياه البحر، وتهجم هذه الأمواج على السواحل بسرعة 750 كيلومترا في الساعة بارتفاع بين 30 و 40 مترا، وتصب نحو 100 ألف طن من الماء على كل متر مربع من الشاطئ وبالتالي تفضي إلى خسائر أفدح من خسائر الزلزال نفسه.
والزلازل ليست هي المسبب الوحيد لحدوث أمواج تسونامي، لكنها الأغلب، يضاف إليها الانهيارات الصخرية، والثورات البركانية، وأيضاً تأثيرات سقوط الأجسام الفضائية كالنيازك.
وإذا استعرضنا حوادث تسونامي المسجلة في التاريخ فسنجد أنها تتخطى الألف.. لكن أقدمها ربما كان ذاك الذي ضرب الطرف الشمالي من بحر إيجه عام 479 قبل الميلاد. وشهد القرنان الماضيان نحو 300 تسونامي تركت مظاهر متعددة من التخريب والدمار. وأهم ظاهرة تسونامي عرفها التاريخ تلك التي ضربت الساحل الشرقي من جزيرة هونشو اليابانية نتيجة زلزال بحري ضخم انطلق في 5 يونيو 1896 في منطقة الصدع تحت البحري في أخدود اليابان، فقد اندفعت أمواج البحر الزلزالية نحو اليابسة بارتفاع نحو 30 مترا وغمرت قرى بأكملها وجرفت أكثر من عشرة آلاف منزل وأغرقت نحو 26 ألف شخص وانتشرت أمواج تسونامي شرقا عبر المحيط الهادئ لتصل إلى جزيرة هيلو في هاواي، ثم توجهت إلى الساحل الأمريكي وانعكست مرتدة تجاه نيوزيلندا وأستراليا.
حركة الصفائح التكتونية السبب
نبقى أمام سؤال: لماذا تحدث تلك الزلازل وما أسبابها؟، وهل للبشر يد في زيادة حدوثها؟
بالتأكيد على المدى الطويل قد تتسبب الأنشطة البشرية في حدوث الزلازل، ومن هذه النشاطات: التفجيرات النووية، وشفط النفط من آباره بباطن الأرض، وكذلك بناء سدود المياه فوق مناطق زلزالية.. لكن أقدم تلك الأنشطة البشرية لا تتجاوز بداياتها قرنا من الزمان، أي أن تلك الأنشطة لا تفسر سبب وقوع الزلازل القديمة الموغلة في عمق تاريخ الأرض والإنسانية، ولا بد من تفسير آخر لها ينظم أسباب وقوعها ويحدد ماهيتها في آن واحد.
علماء الجيولوجيا لديهم هذا التفسير. ففي الفترة بين 1912 و1915 كان العالم الألماني فيجنر قد قدم نظرية تحكي تاريخ قارات البسيطة وحركتها، وأطلق عليها اسم الانجراف القاري "Continental Drift" وأعاد فيها ترتيب القارات ومواقعها منذ 200 مليون سنة وحتى عصرنا هذا.
وحسب تلك النظرية كانت القارات الخمس تشكل مجموعة واحدة متكاملة تعرف باسم اليابسة الجامعة أو "Pangea"، وبسبب عدة عوامل -نعرض لها- بدأت القارات بالانفصال في شكل كتل من القشرة الأرضية.
ولما جاء عام 1968 تبلورت نظرية جامعة لكل الجهود العلمية في هذا المجال، امتدت قرابة نصف القرن من الزمان، وانتظمت معظم النظريات السابقة لها وخاصة نظرية الانجراف القاري وقدمت تفسيرا لها، وأقامت الدليل على صحتها، وقدمت تفسيرا رائعا لكثير من الأنشطة الأرضية ومنها الزلازل، وشبه مقبول بالإجماع من معظم علماء الجيولوجيا، وأطلق على تلك النظرية: الصفائح أو الألواح التكتونية "Plate Tectonics".
ملخص تلك النظرية أن القشرة الأرضية ليست متصلة، بل مقسمة بشبكة من الصدوع إلى عدد من الألواح أو الصفائح التي تتحرك بصورة دائمة، كل صفيحة على حدة كوحدة مستقلة متماسكة تسبح فوق غلالة من الصخور شبه المنصهرة من الوشاح أو الطبقة الثانية بعد القشرة الأرضية من الطبقات العظمى المكونة لكوكبنا الأرضي.
أما حدود تلك الألواح، حيث تحدث الحركة، فهي معرضة دوما للإجهاد والشد، مما ينتج طيات وتصدعات؛ إذ تنشأ الطيات عادة من الإجهاد المستمر، فيما يحدث التصدع بفعل الإجهاد العنيف المفاجئ، وهذا الذي يعنينا ما دمنا بصدد الحديث عن الزلازل، ولا يهمنا الكثير من تفاصيل تلك النظرية الرائعة التي باتت أقرب للحقيقة منها للنظرية.
التركيب الداخلي للكرة الأرضية
الدراسة المتأنية للزلازل، والمشاهدة الدقيقة لها أثبتت الارتباط بين الزلازل وانطلاق الطاقة الناتجة من احتكاك الصخور وتحرك طبقات الأرض حول الصدوع التي تشكل حواف تلك الصفائح، وهذا يجرنا للتطرق لتركيب الأرض، إذ إن فهم موضوع الزلازل والأسباب التي تؤدي إلى هذا النوع من الكوارث الطبيعية يعيِّن علينا أولا التعرف على التركيب الداخلي للكرة الأرضية بما يفي بحاجة الموضوع دون توسع.
اللب core: يقع على عمق 2900 كيلومتر من سطح الأرض. الجزء الداخلي منه صلب والجزء الخارجي منه منصهر إلى حد السيولة، ويتكون هذان الجزآن من عنصر الحديد وبعض العناصر الأخرى.
الوشاح mantle: يحيط باللب ويصل سمكه إلى 2880 كيلومترا، ويتكون من صخور صلبة عالية الكثافة يدخل في تركيبها عنصرا الحديد والمغنيسيوم، داخله صلب وخارجه منصهر، والطبقة العليا للوشاح شبه منصهرة وهي تلعب دورا هاما في أصل نشوء الزلازل.
القشرة الأرضية crust: وهي الغطاء الخارجي للوشاح ومكونة من صخور أقل كثافة يتراوح سمكها بين بضعة كيلومترات تحت المحيطات و70 كيلومترا تحت الجبال العالية وهي نوعان: القشرة القارية والقشرة المحيطية.
المهم أن عوامل عدة منها فروق الكثافات النوعية للصخور المكونة للقشرة الأرضية، واختلاف مجموع أوزان الأعمدة الصخرية للقارات والمحيطات والجبال، فوق الطبقة العليا من الوشاح والتي سبق وصفها بشبه منصهرة، أو سائلة سيولة شديدة اللزوجة، مع ارتفاع درجة حرارة الأرض كلما ابتعدنا عن سطحها، وفوران الصهير "Magma" المكون للوشاح يجعل القشرة الأرضية غير ثابتة وفي حالة حركة دائمة، ويمكن تقسيم تلك الحركة إلى:
حركة تباعدية divergent movement: مثال على ذلك تباعد قارتي إفريقيا وأمريكا وتشكل المحيط الأطلسي بينهما، والتباعد بين الصفيحة العربية والصفيحة الإفريقية، مما ولد البحر الأحمر الذي يمكن أن يصبح محيطا بعد ملايين السنين.
حركة تقاربية بين الصفائح في مناطق التصادم convergent movement: وهي مناطق التحام الصفائح بعضها ببعض، فينتج عن ذلك تكوين الجبال الشاهقة مثل جبال همالايا، حيث التحم شبه القارة الهندية بقارة آسيا، وكذلك جبال الأنديز في الطرف الغربي من أمريكا الجنوبية.
حركة انزلاقية على حدود الصفائح: وتتم من خلال صدوع انزلاقية ناقلة للحركة. ومثال ذلك ما يحدث في فالق سان أندرياس الشهير في ولاية كاليفورنيا الأمريكية، وفالق البحر الميت الذي يبدأ في البحر الأحمر ويعبر البحر الميت ولبنان وسوريا وصولا إلى تركيا.
الزلازل على خريطة الأرض
الحقيقة أنه أيا كانت الأسباب التي تنشأ عنها الزلازل فهي في النهاية عبارة عن موجات زلزالية، تنتشر في الأرض عندما ينزلق جزء من القشرة الأرضية عن الأجزاء المجاورة، ولا تكون هذه الحركة الانزلاقية سلسة وناعمة غالبا، بل عنيفة ومتقطعة بسبب الاحتكاك بين الجزء المتحرك والأجزاء الملامسة له.
والواقع أيضا أن عنف الحركة المسببة للاهتزازات يحدد قوة الموجات الزلزالية بين الضعيفة التي لا تكاد تحس والقوية المؤدية إلى كوارث. وتنشأ الزلازل في نقطة ما داخل الأرض تدعى البؤرة "focus" تتحرك منها الموجات الزلزالية إلى الخارج، فيما تعرف النقطة التي تقابلها على سطح الأرض بالمركز السطحي "epicenter".
وإذا راقبنا مواقع الزلزال على خريطة الأرض فسنجد أنها لا تنتشر بصورة عشوائية، وإنما يتركز معظمها في أحزمة رئيسية تمتد مسافات طويلة عبر القارات والبحار، وأشهر تلك الأحزمة وأقواها ذلك الممتد بطول الساحل الشرقي للمحيط الهادي، ويشكل شريطا طويلا يحاذي غرب الأمريكتين واليابان والفلبين ويصل إلى أستراليا ونيوزيلندا مشكلا نحو 68% من زلازل العالم، ومنها مثلا تلك التي حدثت في ألاسكا عام 1964 وبيرو عام 1970 وشيلي عام 1985 واليابان في 1923- 1995.
ويعرف هذا الحزام بـ"حلقة النار" لأن الزلازل فيه تترافق غالبا مع انبثاق بركاني، مثلما حدث في كولومبيا في 14 نوفمبر 1992 حيث انبثقت في اليوم التالي لحدوث الزلزال حمم بركانية على جبال الأنديز.
هناك أيضا الحزام الثاني على طول الساحل الغربي للمحيط الهادي، بدءًا بجزر اليابان شمالا حتى إندونيسيا جنوبا، مرورا بقوس جزر تايوان.
أما الحزام الثالث فيمتد عبر إفريقيا وأوربا وآسيا، من جبال أطلس شمال إفريقيا، عبر البحر الأبيض المتوسط وإيطاليا واليونان وتركيا، حتى الصين، ويعرف هذا الحزام بحزام جبال الألب وفيه نحو 21 في المائة من زلازل العالم.
وتتصف هذه الأحزمة فضلا عن كثرة زلازلها بنشاطها البركاني. ويعزى ذلك إلى وقوعها عند التقاء الصفائح التي تكون قشرة الأرض الخارجية. والصفائح ترق تحت المحيطات وتكثف تحت القارات، وهي كما ذكرنا تطفوا فوق طبقة أخرى من طبقات الأرض مكونة من صخور ثقيلة لزجة وساخنة، مما يساعد على انزلاق صفائح قشرة الأرض. وقد كشفت الأقمار الاصطناعية أن الصفائح تتحرك بين سنتيمتر واحد وعشرة سنتيمترات في السنة. لكن الزلازل تحدث أحيانا في مناطق لا علاقة لها بالأحزمة الزلزالية، فتنبع من داخل الصفيحة مثلما حدث في زلزال القاهرة في أكتوبر 1992.
جمعية الإمارات للفلك
مشاركة: تسونامي والزلازل.. أين وكيف ولماذا؟
مشكووووووووور أخ 12345على المعلومات
أما أنا فقد سمعت أن معنى كلمة التسونامي : كلمة يابانية معناها أمواج المرسى
مشاركة: تسونامي والزلازل.. أين وكيف ولماذا؟
مشكوور يا اخي على هذه المعلومات الرائعة. وبالمناسبة يا هيفاء كلمة المرسى هي مرادفة لكلمة الميناء (او الموانىء).اليس كذلك؟
تحياتي
مشاركة: تسونامي والزلازل.. أين وكيف ولماذا؟
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
بالطبع أخ p.physics المرسى = الميناء
لكني وضعت معناها كما وجدته بالتفصيل أي أمواج المرسى
تحياتي
