اقتصاد۲۴- در آستانه سالروز زلزله ویرانگر ۳۱ خرداد ۱۳۶۹ منجیل، موضوع «پیشنشانگرهای زلزله» بار دیگر مورد توجه قرار گرفته است؛ نشانههایی که گاه در قالب تغییرات آبهای زیرزمینی، رفتار غیرعادی جانوران، نورهای مرموز آسمانی، صداهای غیرمعمول یا حتی تغییرات حرارتی ظاهر میشوند. هرچند دانش امروز هنوز به پیشبینی دقیق زمان و مکان وقوع زلزله نرسیده است، اما پژوهشگران سالهاست مجموعهای از پدیدههای پیش از زمینلرزه را مطالعه میکنند.
دکتر مهدی زارع، استاد پژوهشکده بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، در گفتوگو با خبرآنلاین با مرور تجربه زلزله منجیل و چند زمینلرزه مهم جهان، به بررسی مهمترین پیشنشانگرهای لرزهای و محدودیتهای علمی آنها میپردازد.
زارع درباره پیشنشانگرهای ثبتشده پیش از زلزله منجیل توضیح میدهد: «در زلزله ۳۱ خرداد ۱۳۶۹ منجیل، پیشنشانگرهای عمده شامل فازهای هستهزایی لرزهای و تغییرات قابل توجه آبهای زیرزمینی بود. زلزله اصلی منجیل به عنوان یک شکست آنی آغاز نشد، بلکه شوک اصلی شامل یک رویداد فرعی کوچک و متمایز پیشلرزهای بود که در چند ثانیه اول هستهزایی رخ داد.
رویداد فرعی پیشلرزه اولیه بلافاصله طی ۲۰ ثانیه بعدی با مجموعهای از چهار رویداد فرعی اصلی در ژرفای بین ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر دنبال شد.»
او درمورد تغییرات هیدرولوژیکی پیش از زلزله نیز میگوید: «در روزها و ساعات منتهی به گسیختگی، نوسانات غیرمنتظره و شدیدی در سفرههای آب زیرزمینی منطقه منجیل، رودبار و طارم ثبت شد که شامل خشک شدن ناگهانی چندین چشمه طبیعی قدیمی، در کنار افزایش یا کاهش سریع نرخ تخلیه آب و سطح آب ساکن در چاههای آب شهری بود.»
به گفته این استاد دانشگاه، این تغییرات به تغییر شکل پوسته زمین و تغییر در تخلخل و نفوذپذیری سنگها در آستانه زلزله نسبت داده میشود. زارع همچنین معتقد است همین تنش هیدرولوژیکی زمینهساز روانگرایی گسترده پس از زلزله شد؛ پدیدهای که در مناطق آستانه اشرفیه، لاهیجان، کوچصفهان و رشت به شکل جوشش ماسه، شکاف زمین و تخریب کانالهای آبیاری مشاهده شد.
او البته یادآور میشود که در آن زمان امکانات پایش برخط لرزهای، ژئودزی و یونوسفری وجود نداشت و به همین دلیل بسیاری از پدیدههای احتمالی پیشنشانگری قابل ثبت و تحلیل نبودند.
زارع در ادامه به یکی از شناختهشدهترین پیشنشانگرهای گزارششده در برخی زلزلهها اشاره میکند: «نورهای زلزله یک رویداد جوی مستند، اما نادر است. ساعتها یا ثانیهها قبل از زلزله، شاهدان گاهی درخششهای مرموز، نور یا توپهای شناور مایل به آبی را در آسمان گزارش میکنند. تنشهای شدید زمینساختی میتوانند باعث یونیزه شدن هوا و ایجاد بار الکتریکی شوند.
بیشتر برقهای درخشان مشاهده شده هنگام زلزله در واقع ناشی از شکستن خطوط برق یا انفجار ترانسفورماتورهای الکتریکی هستند.»
این استاد زلزلهشناسی درباره صداهای مرتبط با زمینلرزه میگوید: «ثانیههایی قبل از شروع لرزش شدید، اغلب غرشی ژرف و با فرکانس پایین یا صدایی شبیه قطار باری یا موتور جت از راه دور شنیده میشود. این صدا با رسیدن امواج اولیه یا P به سطح زمین ایجاد میشود و پیش از امواج مخربتر S شنیده میشود.
در زمان رخداد زلزله، صدا به ترکیبی آشفته از نالههای درون زمین، ترک خوردن بتن، خرد شدن شیشه و لرزش ساختمانها تبدیل میشود و پس از آن جای خود را به صدای آژیرها، ریزش آوار و پسلرزهها میدهد.»
زارع یکی دیگر از پدیدههای گزارششده را تغییر بوهای محیطی میداند: «پیش از زلزله، با ساییده شدن و ترک خوردن پوسته در اعماق زمین، تودههای گاز محبوس شده میتوانند از طریق شکافهای تازه تشکیل شده خارج شوند.»
بیشتر بخوانید:فوری / زلزله پردیس را لرزاند
او میگوید: «مردم گاهی بوی تخممرغ گندیده، گوگرد، سولفید هیدروژن یا بوهای فلزی را از زمین یا منابع آب محلی گزارش میکنند. در زمان زلزله و بعد از زلزله در یک شهر، بوها به دلیل آسیب زیرساختهای انسانی فوراً تغییر میکند. رایجترین و خطرناکترین بو، گاز طبیعی ناشی از پارگی لوله کشی گاز شهری است. همچنین بوی سنگین و خفهکننده گرد و غبار بتن پودر شده، دود ناشی از آتشسوزیهای الکتریکی و گاهی اوقات بوی فاضلاب راکد ناشی از لولههای فاضلاب شکسته پخش میشود.»
زارع به رفتار جانوران هم اشاره میکند: «موشها و قورباغهها در شهرها به تغییرات ظریف محیطی که انسانها از آنها غافل میشوند بسیار حساس هستند و منجر به رفتارهای غیرمعمول میشوند.»
او توضیح میدهد که موجودات زنده قبل از زلزله در زمان و بعد از آن ظاهر میشوند: «موارد متعددی از خروج ناگهانی جوندگان از لانهها، فاضلابها و مخفیگاههای زیرزمینی پیش از زلزله گزارش شده است. این جانوران احتمالاً به ریزلرزهها، تغییرات الکترومغناطیسی یا افزایش گازهای زیرزمینی واکنش نشان میدهند.»
زارع همچنین به مهاجرت دستهجمعی قورباغهها و وزغها -به دلیل ریزش تونلهای زیرزمینی و سامانههای فاضلاب و آبگرفتگی- در پی زلزله اشاره میکند: «همانطور که در زلزله لاکویلا ایتالیا در ۶ آوریل ۲۰۰۹ با بزرگای ۶.۳ مشاهده شد، جمعیت وزغها چند روز قبل از وقوع زلزله حوضچههای تولیدمثل خود را به طور کامل ترک کردند.»
با این حال او ضمن اجتناب از هشدارهای کاذب در این مواقع، هشدار میدهد که همه رفتارهای غیرعادی حیوانات را نمیتوان به زلزله نسبت داد: «بسیاری از مهاجرتهای دستهجمعی دوزیستان ممکن است بخشی از چرخه طبیعی زندگی آنها باشد و نباید هر مشاهدهای به عنوان هشدار زلزله تلقی شود.
رفتار غیرمعمول حیوانات قبل از زلزله، با مهاجرتهای بزرگ یا رفتار غیرمعمول دوزیستان با زلزله بزرگ در استان سیچوان چین در ۲۰۰۸ و یوشو چین در ۱۴ آوریل ۲۰۱۰ با بزرگای ۷.۰ مرتبط دانسته شد؛ البته در بیشتر موارد تمام مهاجرتهای دستهجمعی گزارششده از دوزیستان در اواخر بهار، تابستان و پاییز رخ داده و به نظر میرسد مربوط به قورباغهها و وزغها رفتاری طبیعی هستند که احتمالاً ناشی از مهاجرت حیوانات جوان از برکه زادآوری خود پس از یک فصل تولید مثل پربار است.»
زارع در ادامه به زلزله ۱۴ آوریل ۲۰۱۰ یوشو در چین اشاره میکند: «تقریباً دو ساعت قبل از زلزله اصلی، یک پیشلرزه ۴.۶ در منطقه رومرکزی رخ داد و توالی خوشهای فشردهای از بیش از ۱۲۰ پیشلرزه بسیار کوچک با بزرگای بین ۰.۷ تا ۱.۶ ثبت شد.»
او همچنین به گزارش ناهنجاریهای حرارتی اشاره میکند: «حدود ۴۵ روز قبل از این رویداد، یک نوار برجسته از تابش مایکروویو بالا در جنوب غربی رومرکز زمینلرزه پدیدار شد و به تدریج گسترش یافت. ۹ روز قبل از زلزله نیز یک ناهنجاری ثانویه در شمال غربی کانون ظاهر شد.»
به گفته زارع، این سیگنالها احتمالاً با گرمایش اصطکاکی، شکستگیهای ریز و انتشار گازها در شرایط تنش شدید زمینساختی مرتبط بودهاند.
هنگام ردیابی زلزلههای تاریخی که شامل گزارشهای خوبی از پدیدههای «پیشنشانگری» مانند نورهای زلزله، صداهای عجیب، بوهای شیمیایی و مهاجرت حیوانات بودهاند، چند فاجعه بزرگ تاریخی و مدرن برجسته است.
زارع با مرور برخی زمینلرزههای مشهور جهان میگوید: «در زلزله توهوکو ژاپن در سال ۲۰۱۱، با بزرگای ۹.۱، مردم پیش از رسیدن سونامی از عقبنشینی غیرعادی آب دریا و صداهای کمفرکانس خبر داده بودند. همچنین تصاویر متعددی از خاموشیهای گسترده و نورهای آبی و سبز ناشی از آسیب شبکه برق ثبت شد.
درباره زلزله سوماترا-آندامان ۲۰۰۴ با بزرگای ۹.۱ نیز حیوانات مختلف، از فیلها تا پرندگان، ساعتها پیش از رسیدن سونامی رفتارهای غیرعادی نشان داده بودند.
در زلزله بزرگ لیسبون پرتغال، اول نوامبر ۱۷۵۵ با بزرگای تخمینی ۸.۵، ساعاتی قبل از زلزله، آب چاههای محلی گلآلود و حبابی شد و بوی گوگرد از آنها به مشام میرسید. همچنین گزارشهایی از خروج سگها، گربهها و موشها، تقریباً یک ساعت قبل از شروع اولین تکانهای شدید، از ساختمانهای شهر به سمت دامنههای تپهها گزارش شد.
زلزلههای نیو مادرید آمریکا در سالهای ۱۸۱۱ و ۱۸۱۲ با بزرگاهای تخمینی ۷.۵-۸.۰ که چنان شدید بودندکه موقتاً رودخانه میسیسیپی را مجبور به جریان معکوس کردند. گزارشهای تاریخی پر از توصیفاتی از مه غلیظ و خفهکنندهای است که هوا را پر کرده بود و بوی شدید گوگرد و زغال سنگ میداد. بازماندگان همچنین خبر از درخششهای از «نور لرزهای» دادند که از زمین ساطع میشد و «ابرهای زلزله» تاریک و عجیبی که در ارتفاع پایین بر فراز جنگلها بودند.»
زارع در ادامه نمونههایی از ایران را مرور میکند: «در زلزلههای ورزقان ۲۱ مرداد ۱۳۹۱ با بزرگاهای ۶.۲ و ۶.۴، بازماندگان گزارش دادند که کلاغها چند ثانیه قبل از شروع لرزش زمین سر و صدای زیادی ایجاد کردند. ارتعاشات کوچک، تغییرات میدان الکترومغناطیسی یا انتشار گازهای زیرزمینی، احتمالا موجب واکنش این پرندهها شده است.
در زلزله ۲۱ آبان ۱۳۹۶ ازگله سرپل ذهاب با بزرگای ۷.۳ شاهدان و فیلمهای ضبطشده متعدد، جرقههای آبی، شبیه به رعد و برق، را در آسمان شب گزارش کردند. برخی از شاهدان ابتدا این چراغها را دیدند و لرزش را تنها چند ثانیه بعد احساس کردند.
به گفته دانشمندان، فشار بسیار زیاد روی سنگها، به ویژه سنگهای غنی از کوارتز، میتواند میدانهای الکتریکی بزرگی ایجاد کند که هوا را یونیزه کرده و نورهای مرئی ایجاد کنند.
فیلم دوربینهای امنیتی در ۱۴۰ کیلومتری کانون زلزله ازگله ۲۱ آبان ۱۳۹۶ نشان داد که این نورها از محل گسیختگیهای گسل اصلی سرچشمه میگیرند. طیفهای نوری در محدوده ۴۰۰ تا ۶۰۰ نانومتر -آبی، سبز و زرد- اندازهگیری شدند.
در زلزله طبس ۲۵ شهریور ۱۳۵۷ با بزرگای ۷.۴ صدای بسیار بلند و مشخصی قبل از لرزه اصلی شنیده شد که بازماندگان آن را به عنوان صدای غرش شدید، مانند صدای شلیک پنجاه توپ که از اعماق زمین میآمد، توصیف کردند. بین این صدا و اولین لرزش شدید زمین، فاصله کوتاهی حدود ۴ تا ۴.۵ ثانیه وجود داشت.»
او در پایان اضافه میکند: «تجمیع اطلاعات تغییرات محیطی، چنانچه در یک سامانه پایش دستگاهی همراه با مشاهدات قابل ثبت انسانی گزارش شوند، میتواند در مواردی به پیشبینی زلزلههای بزرگ کمک کند.»