نکاتی پیرامون زلزله

زمین لرزۀ بم، یک‌بار دیگر ابعاد فاجعه‌آمیز و ویرانگر وقایع طبیعی را به ما یادآور شد. از دست رفتن ده‌ها هزار انسان و زخمی شدن ده‌ها هزار نفر دیگر، و خسارات عظیم وارده بر حیات اقتصادی جامعه، یک بار دیگر توجه را متوجه عملکرد نابخشودنی دولت‌ها طی یک صد سال اخیر تاریخ ایران کرد.

کارنامه دولت‌ها در ایران در زمینه‌های کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از زمین لرزه و دیگر مصائب طبیعی و  بشرساخته، اقدامات کمک‌رسانی و توان‌بخشی (فردی و اجتماعی) و بازسازی مناطق آسیب دیده، بیانگر بی‌کفایتی مدیریت کلان و خرد و عدم حضور و مشارکت مردم در روند تصمیم‌گیری‌هاست.

طی هفته‌های گذشته، اقدامات و سیاست‌های کمک‌رسانی، توان‌بخشی و بازسازی دولت و دستگاه‌ها و نهادهای ذیربط، در ارتباط با زمین لرزۀ فاجعه‌بار بم، از طرف نیروها و محافل سیاسی و رسانه‌های فارسی‌زبان مورد بررسی قرار گرفت. جهت آشنایی خوانندگان با مباحث مختلفی که در این بحث‌ها مطرح شد، مقاله زیر واقعیات علمی دربارۀ  زمین لرزه، علل و پی‌آمد‌های آن و اقداماتی که بتواند ثأثیرات ویرانگر آن را کاهش دهد، بررسی می‌کند.

زمین لرزه چیست؟
زمین لرزه یکی از ویران‌کننده‌ترین وقایع طبیعی است. زمین لرزه‌هایی به شدت زمین لرزه بم، می‌توانند انرژی در حد ۱۰ هزار بمب اتمی را که هیروشیما را ویران کرد، آزاد کنند . زمین لرزه‌های شدید، تقریباً هر چند سال یک‌بار در نقاط گوناگون جهان اتفاق می افتند. سالانه حدود ۴۰ زمین لرزه متوسط و حدود ۴۰ تا ۵۰ هزار زمین لرزه خفیف در جهان رخ می‌دهد. زمین لرزه‌های خفیف را می‌توان حس کرد ، اما شدت آن‌ها به‌حدی نیست که موجب وارد آمدن خسارات قابل توجه شوند. برخی زمین لرزه‌ها آنقدر ضعیف هستند که برای انسان قابل حس نبوده و تنها با استفاده از دستگاه لرزه سنج می‌توان وقوع آن‌ها را دریافت.

زمین لرزه‌‌ها یادآور پویایی و دگرگونی زمین هستند. در مقایسه با اقیانوس‌های متلاطم و جو توفانی، بخش اصلی تودۀ سخت زمین، آرام به نظر می‌رسد. اما برخلاف این ظاهر آرام، لایۀ بیرونی کره زمین موسوم به پوسته ( crust) که تا عمق ۵-۱۰۰ کیلومتر ادامه می‌یابد، کاملا فعال و دارای  حرکت و تکاپوست. هم‌چنین در لایه درونی دیگر زمین نیز موسوم به گوشته (mantel)، به ویژه در بخش زیرین آن که از سنگ‌های مذاب تشکیل شده و تا عمق ۳۰۰۰ کیلومتری زمین ادامه دارد، حرکت و تلاطم وجود دارد. جریان همرفتی درونی گوشته بر پوسته و بخش فوقانی گوشته زمین  فشار آورده و باعث جابجایی و کرنش آن می‌گردد و در نهایت موجب وقوع زمین لرزه می‌شود.

اکثر زمین لرزه‌ها در مناطقی بوقوع می‌پیوندند که در امتداد کمربندهای پرتکاپوی پوسته زمین قرار دارند. این کمربندها عمدتاً در حوزۀ میانی اقیانوس‌ها، در مناطق کناری اقیانوس‌ها (مانند حاشیه اقیانوس آرام موسوم به حلقه آتش ) و در طول مناطق قاره‌ای (مانند کمربند آلپ ـ هیمالیا) قرار دارند.

لرزه‌خیزترین مناطق جهان عبارتند از کالیفرنیا در آمریکا، ایتالیا، ترکیه، ایران و ژاپن (به ویژه مناطق ساحلی آن). این مناطق فعال بر اساس مشاهدات تجربی و با کاربرد تئوری زمین ساختی صفحه‌ای، یا زمین ساختی پاره‌ای (plate tectonics) شناسایی شده اند. اکثر این پاره‌ها (plates) بسیار حجیم و عظیم بوده و با ضخامتی بین ۷۵-۱۵۰ کیلومتر ، میلیون‌ها کیلومتر مربع را در برمی‌گیرند. حرکت این پاره‌ها ساختارهای گوناگون زمین مانند کوهستان‌ها، ارتفاعات و دره‌های عظیم واقع در میانه اقیانوس‌ها و گسل‌هایی (fault) بزرگ در محل تلاقی پاره‌های مختلف را به وجود می‌آورد.

حرکت مطلق پاره‌های زمین بسیار آهسته و ناچیز است. به عنوان مثال سرعت حرکت شمال- شرق پارۀ هندوستان- استرالیا ۵ سانتی‌متر در سال و حرکت صفحۀ عربستان به سمت شمال بسوی صفحه یورشیا (eurosian) که فشارهای حاصل از آن منجر به زمین لرزه اخیر بم شد، حدود سه سانتی‌متر در سال است. حرکت پاره‌های زمین می‌تواند به جدایی، برخورد و یا گذر لغزشی دو پاره بیانجامد. جدایی پاره‌ها ناشی از خیزش گوشته است و باعث شکستگی پوسته می‌شود. مواد گداخته و مذاب از این شکستگی بیرون ریخته و پوسته جدید زمین را می‌سازند. بلندی‌های میانه‌های اقیانوس در چنین روندی ایجاد شده اند. برخورد و یا تصادم پارۀ یورشیا با پارۀ هندوستان، حدود ۵۰  میلیون سال پیش به پیدایش رشته کوه‌های هیمالیا منجر شد. گذر لغزشی دو پاره از کنار هم، برخلاف حرکت‌های جداکننده یا تصادمی، نه پوسته زمین را از بین می برد و نه بر آن می‌افزاید.

شکاف‌هایی که در نتیجۀ حرکت پاره‌های زمین و یا نیروهای ناشی از آن، در پوسته ایجاد می‌شوند، گسل نامیده می‌شوند. تکوین زمین لرزه با فشار ناشی از تکاپوی زمین ساختی (جنبش پاره‌ها) و مقاومت نیروی اصطحکاک میان سنگ‌های دو سوی گسل آغاز می‌شود. این روند باعث تراکم کرنش در توده‌های سنگ دو سوی گسل و انباشت انرژی در آن‌ها می‌شود. هنگامی که نیروی وارده از حد می‌گذرد، گسل از هم گسیخته و  زمین در راستا و در شیب گسل جابجا می‌گردد و انرژی انباشته در سنگ‌ها به انرژی جنبشی مبدل شده و به شکل امواج جنبشی فشارشی و برشی در توده‌های سنگ به حرکت در می‌آید و زمین را می‌لرزاند. مکان گسیختگی گسل در زیر سطح زمین قرار داشته و کانون زیرین (hypocentre) نام دارد. حرکت عمودی یا شاقولی از کانون زیرین به سمت بالا، به کانون زبرین (epicentre) در سطح زمین می‌رسد. در گزارش‌های خبری، کانون اغلب به عنوان مرکز زمین لرزه‌ها معرفی می‌شود. کانون اکثر زمین لرزه‌ها در عمقی کمتر از ۷۰ کیلومتر قرار دارد (کانون زمین لرزه بم حدود ۷ کیلومتر زیر زمین قرار داشت). اما زمین لرزه‌هایی که کانون آن‌ها در عمق۷۰۰ کیلومتری بوده است هم ثبت شده اند.

امواج لرزشی ناشی از حرکت گسل در جهات مختلف پخش می‌شود. این امواج با سرعتی حدود ۳  کیلومتر در ثانیه حرکت کرده و می توانند فاصله‌ای حدود ۵۰۰  کیلومتر را در کم‌تر از ۳ دقیقه طی کنند. امواج لرزشی را می‌توان به دو گروه امواج حجمی و امواج سطحی تقسیم کرد. امواج حجمی در درون زمین پخش شده و از امواج سطحی سریع‌تر حرکت می‌کنند. امواج حجمی به دو نوع فشارشی (compressional) و برشی (shear) تقسیم می‌شوند. امواج فشارشی موجب انبساط و انقباض تودهایی می‌شوند، که در آن در حرکت هستند. امواج سطحی به دو نوع «لاو» (Love) و ریلی (Rayleigh) تقسیم می شوند. امواج «لاو » را برای اولین بار دانشمند انگلیسی جیمز لاو (James Love) طبقه‌بندی کرد. این امواج در پی حرکت زمین و در نتیجه وقوع زمین لرزه در نزدیکی سطح زمین پدیدار می‌شوند. حرکت امواج ریلی شبیه به حرکت امواج دریا است.  ویرانگری حاصل از امواج سطحی بسیار بیش‌تر از امواج حجمی است.

سنجش زمین لرزه
معمولا زمین لرزه با استفاده از ابزاری بنام لرزه‌نگار (seismograph) ثبت و با توجه به شدت آن، طبقه‌بندی می‌شود. سوزن جوهری لرزه‌نگار با حرکت در دو جهت افقی و عمودی بر روی کاغذ، لرزه‌ها را بطور فیزیکی در دو بعد ثبت می‌کند. متداول‌ترین شیوه سنجش زمین لرزه، درجۀ «ریشتر» (Richter) است، که بزرگی زمین لرزه را که بیانگر انرژی آزاد شده توسط آن است، می‌سنجد. این شیوه سنجش بزرگی زلزله نام دانشمند آمریکایی را که نزدیک به یک قرن پیش آن را اختراع کرد، بر خود دارد. درجۀ ریشتر یک مقیاس لگاریتمی است. به عبارت دیگر، زمین لرزه‌ای به بزرگی ۷ درجۀ ریشتر، ۱۰ برابر زمین لرزۀ ۶ درجه‌ای است. لرزه‌های کم‌تر از درجه ۲ احساس نمی‌شوند.

زمین لرزه درایران
فلات ایران در کمربند لرزشی آلپ-هیمالیا، یکی از فعال‌ترین کمربندهای جهان، قرار دارد. تاریخ مکتوب بشر بر وقوع زمین لرزه‌های ویرانگر در این فلات پهناور گواهی می‌دهد. زمین لرزه‌هایی که  موجب کشته شدن تعداد بی‌شماری از انسان‌ها، نابودی شالوده‌های کشاورزی و صنعت و اتلاف منابع طبیعی شده اند.

بررسی‌ها و تحقیقات باستان‌شناسی و زمین‌شناسی، بر وجود چندین دوره لرزش‌های بزرگ در ایران باستان گواهی می‌دهند. مناطق باستانی و ابنیه‌های تاریخی، شواهد مستقیم و غیرمستقیم بسیاری درباره فعالیت‌های لرزشی در فلات قاره ایران را در بردارند. دوره‌های بازسازی و یا تعمیر در پی وقوع زمین لرزه، یکی از این شواهد است که می‌توان آن را در سگز آباد (اواسط هزاره سوم قبل از میلاد)، تپه مارلیک (هزاره‌های سوم تا دوم قبل از میلاد) معبد آناهیتا در کنگاور (قرن ۱۷ قبل از میلاد)، شهر بیشابور (قرن پنجم قبل از میلاد) ، شهر نیشابور (قرن‌های دوازده و سیزده میلادی) و مسجد جامع قائن (قرن یازده میلادی) مشاهده کرد. زوال تمدن در شهرهای باستانی زیر را، که برخی از آن‌ها بر روی گسل‌های لرزشی قرار داشتند، باید بخشاً در ارتباط با وقوع زمین لرزه‌های برزگ بررسی کرد:
سگز آباد، مارلیک و کومش (بعد از زمین لرزۀ سال ۸۵۶ میلادی)، ذرنگ سیستان (پس از زمین لرزه‌های ۷۳۴، ۸۰۵ و ۸۱۵ میلادی). در طول تاریخ، حداقل ۹ زمین لرزه، اندازه و جای شهر نیشابور را دستخوش تغییر کرده است. شهر ری در طول تاریخ مکتوب حداقل ۶ بار بطور کامل ویران شده است. در شهر تبریز همه ابنیه و آثار تاریخی در پی حداقل ۸ زمین لرزه بزرگ، به ویژه در پی زمین لرزه ۷ ژانویه ۱۷۸۰ به کلی ویران شدند، به نحوی که متأسفانه به استثنای مسجد کبود که در سال ۱۴۶۵ میلادی ساخته شده، ابنیه تاریخی چندان سالم و کاملی در تبریز باقی نمانده است: (www.iranian.com/Iranica/June97/Earthquake/Text2.html )

در یک قرن اخیر، ۲۲ زمین لرزه بزرگ به کشته شدن بالغ بر ۲۰۰ هزار انسان، ویرانی ده‌ها شهر و صدها روستا و وارد شدن صدها میلیارد دلار خسارت بر زیرساخت اقتصادی کشور شده است. (نگاه کنید به جدول زمین لرزه‌های مهم ایران) (http://neic.usgs.gov/neis/world/iran/sig_eq.html ):

زمین لرزه طبس گلشن (۱۶ سپتامبر۱۹۷۸) با شدت ۷٫۸ درجه ریشتر، زمین لرزه رودبار- طارم (۲۰ ژوئن۱۹۹۰) با شدت ۷٫۴ درجه ریشتر و زمین لرزۀ بم (۲۶ دسامبر۲۰۰۳ ) با شدت ۶٫۶ درجه ریشتر، ویران‌ کننده‌ترین زمین لرزه‌های یک‌صد سال اخیر ایران به شمار می‌روند.

زمین لرزه طبس گلشن با تکان دادن منطقه‌ای به وسعت یک میلیون و یک‌صد و سی  هزار کیلومتر مربع موجب ویرانی کامل ۹۰  روستا، آسیب جدی به ۵۰  روستای دیگر، ویرانی کامل شهر طبس گلشن و تخریب ۱۵ هزار واحد مسکونی شد. این زمین لرزه موجب کشته شدن نزدیک به ۲۰ هزار نفر و زخمی شدن هزاران نفر دیگر شد.

زمین لرزه رودبار طارم به کشته شدن ۴۰ هزار نفر و زخمی شدن حدود ۶۰ هزار نفر انجامید و حدود نیم میلیون نفر را بی‌خانمان کرد. این زمین لرزه به ویرانی سه شهر رودبار، منجیل و لوشان و ۷۰۰ روستا و آسیب به ۳۰۰ روستای دیگر در شمال غرب ایران منجر شد. زمین لرزه رودبار طارم موجب ویرانی حدود یک‌صد هزار واحد مسکونی، آسیب جدی به شبکه آبرسانی ۲۸۳ روستا، ویرانی و تخریب حدود ۱۲۰۰ کیلومتر راه و جاده روستایی و زنده بگور شدن چندین هزار رأس احشام شد.

زمین لرزۀ بم
پارۀ عربستان با سرعتی حدود ۳ سانتی‌متر در سال، به سمت شمال در مقابل پاره «یوروشیا» حرکت می‌کند. تغییر شکل پوسته زمین در نتیجه این حرکت در طول فلات ایران به سمت ترکمنستان ادامه یافته و فشارهای حاصل از آن، موجب وقوع زمین لرزه می‌شود.

زمین لرزه بم که حاصل فشارهای ایحاد شده از حرکت پاره عربستان بود، در منطقه‌ای اتفاق افتاد که در آن یک گسل شمالی- جنوبی راست لغز- راست گرد (گسل گلبافت) قبلاً مساحی و نقشه‌برداری شده است. زمین لرزه بم در ۱۰۰ کیلومتری محل وقوع  زمین لرزه‌های ۶٫۹ درجه‌ای ۱۱ ژوئن ۱۹۸۱ و ۷٫۳ درجه‌ای ۲۸ ژوئیه ۱۹۸۱ استان کرمان رخ داد. زمین لرزه بم موجب ویرانی کامل شهر بم، کشته شدن بالغ بر ۴۰ هزار نفر و زخمی شدن حدود ۴۰ هزار نفر شد. این‌گونه خسارات بر نیروی پرارزش انسانی ناشی از کیفیت بسیار پایین ساخت‌وساز در کشور است.

پیش‌بینی زمین لرزه
با توجه به دانش معاصر و ابزار موجود، پیش‌بینی دقیق محل، زمان و شدت زمین لرزه، نه تنها بسیار دشوار، بلکه تقریباً غیرممکن است. مطالعۀ تاریخ و زمین‌شناسی یک منطقه، یکی از رویکردهای ممکن برای پیش‌بینی زمین لرزه است. در این راستا، عوامل فیزیکی مانند ترکیب توده‌های سنگی  و خاکی، شکل آن‌ها و حتا رفتار حیوانات نیز مورد توجه و بررسی قرار گرفته اند. اما هیچ یک از این‌ها نتوانسته اند به پیش‌بینی زمین لرزه در کوتاه‌مدت کمک کنند. در بلندمدت و در مقیاس چندین دهه، وقوع و شدت احتمالی زمین لرزه را می‌توان، در مناطق وسیع، پیش‌بینی کرد.

تا زمان وقوع زمین لرزۀ بزرگ ۱۹۰۶ در سان فرانسیسکو، کشورهای آمریکا و ژاپن، مقادیر هنگفتی را صرف مطالعه و بررسی امکان پیش‌بینی زمین لرزه می‌کردند. از این مقطع زمانی به بعد است که هدف پیش‌بینی وقوع زمین لرزه، در این دو کشور کنار گذاشته شده و جای آن را یک استراتژی ملی برای پیش‌بینی و کاهش خسارات ناشی از زمین لرزه، ایجاد مراکز دایمی مطالعه و بررسی زمین لرزه، ایجاد مدیریت بحران در مناطق زلزله‌خیز، انجام تمرین‌ها و نمایش‌های آموزشی مرتب جهت آماده کردن مسؤولان و شهروندان گرفت. امروزه، ژاپن دو برابر آمریکا بودجه ملی به موضوع مهندسی زمین لرزه اختصاص می‌دهد.

نیاز به یک استراتژی ملی
تلفات بی‌شمار انسانی و خسارات مالی زمین لرزه در ایران، عمدتاً از فقدان یک استراتژی ملی برای پیش‌بینی خسارا ت زمین لرزه و راه‌های مؤثر تخفیف آن، ناشی می‌شود. استراتژی ملی مورد نظر در این زمینه می‌تواند دربرگیرنده اهداف زیر باشد:

الف ـ عرصه پژوهش‌های علمی
۱- گسترش شبکه لرزه‌نگاری کشور در جهت شناسایی کامل مناطق لرزه‌خیز و تعیین سریع محل و شدت زمین‌ لرزه‌ها؛
۲- نقشه‌برداری و ارزیابی گسل‌های فعال کشور؛
۳- تهیه نقشۀ خطرات و خسارات احتمالی زمین لرزه جهت کمک به اهداف توسعه اجتماعی- اقتصادی کشور؛
۴- نقشه‌برداری زمین‌شناسی و شناسایی ساختارهای زمینی در شهر‌های عمده کشور؛
۵- برنامه‌ریزی و هدایت مرکزی پژوهش در زمینه ایمنی سازه‌ها در قبال زمین لرزه؛
۶¬- مطالعه و بررسی شیوه‌های مؤثر برای طرح و ساختمان سازه‌های مقاوم و برای مقاوم کردن ساختمان‌ها و سازه‌های موجود در برابر زمین لرزه؛
۷- بررسی و شناسایی مطمئن‌ترین رویکرد ممکن برای کاهش آسیب‌پذیری خطوط آب، گاز، برق و تلفن در مراکز شهری کشور؛
۸- بررسی و ارایه طرح‌های مؤثر برای کاهش خطرات و خسارات زمین لرزه و ایجاد مدیریت ویژه در سطوح کلان و خرد.

ب ـ عرصه آموزش‌های عمومی
۱- استفاده از رادیو- تلویزیون و دیگر رسانه‌های عمومی، مساجد و انجمن‌های محل جهت افزایش آگاهی عمومی از خطرات زمین لرزه؛
۲- آموزش کودکان و نوجوانان جهت مقابله با پی‌آمد‌های  زمین لرزه در سطوح ابتدایی و متوسطه و با استفاده از کتاب‌های درسی، نمایش فیلم، برگزاری نمایشگاه، تهیه نقاشی و پوستر؛
۳- تقویت نقش کلیدی زنان در برنامه‌های کاهش خسارات زمین لرزه و ارتقای فرهنگ ایمنی.

ج ـ عرصه فعالیت‌های امدادرسانی
۱- ایجاد مدیریت بحران در مناطق زمین لرزه خیز؛
۲- انجام تمرین‌ها و نمایش‌های آموزشی جهت آماده کردن مسؤولان و شهروندان، بیمارستان‌ها و آتش‌نشانی؛
۳- تدوین منشور و برنامه امدادرسانی ملی با تأکید بر عدم تمرکز امکانات و تجهیزات، و تکیه بر نقش مردم.

تدوین و اجرای مؤثر یک استراتژی ملی در این مورد هم مانند دیگر عرصه‌های حیات ملی در گروی نقش کلیدی دولت ملی و مشارکت دمکراتیک توده مردم است.

زیرنویس‌ها:
عکس‌ها از پایگاه ملی داده‌های علوم زمین ایران اخذ شده است.

تصویر هوایی از گسل بم و گلباف؛ این دو گسل پیوند ساختاری دارند و جنبش یکی از آن‌ها موجب افزایش تنش بر روی گسل دیگر شده و موجب زمین لرزه می‌شود. گسل گلباف حداقل سه بار در سده اخیر موجب رخداد زمین‌لرزه شده است.

دهانه چاه‌های  قنات‌های اطراف شهرستان بم، در اثر تنش اعمال شده از حرکت گسل زمین‌لرزه‌زا به شکل بیضی درآمده است.

شکستگی‌های سطحی (surface fissure) به میزان ۱۰۰-۱۵۰ متر و متمرکز در شمال، شمال باختر و باختر شهر بم دیده شده است.

تخریب کامل ساختمان‌هاى خشت و گلى

تخریب ساختمان مدرن و «مستحکم» که در آن اصول ساخت‌وساز نیز به ظاهر رعایت شده است. اما کیفیت اجراى ضعیف موجب ریزش طبقه زیرین شده است.