Trzęsienie ziemi na Oceanie Indyjskim - 2004

Trzęsienie ziemi na Oceanie Indyjskim – podwodne trzęsienie ziemi o magnitudzie 9,1 w skali Richtera, którego hipocentrum znajdowało się ok. 30 km pod dnem Oceanu Indyjskiego w pobliżu zachodniego wybrzeża północnej Sumatry (3°31'64" N, 95°85'43" E) 250 km na południowy wschód od Banda Aceh. Główny wstrząs nastąpił 26 grudnia 2004 o godzinie 01:58:53 czasu warszawskiego (00:58:53 UTC, 07:58:53 czasu lokalnego w Dżakarcie i Bangkoku). Według sejsmologów było to czwarte pod względem siły trzęsienie ziemi od roku 1900, od kiedy to prowadzi się ciągłe obserwacje sejsmiczne. Trzęsienie ziemi wywołało fale tsunami, które w ciągu trzech godzin uderzyły w wybrzeża kilku państw Azji Południowo-Wschodniej, a później także Afryki. Sięgające 15 m fale zniszczyły nadmorskie wsie i miasteczka, a także kąpieliska odwiedzane o tej porze roku przez zagranicznych turystów.

Wybrzeże - wąski pas po obu stronach linii brzegowej, zarówno od strony lądu, jak i strony morza, na który ma wpływ rzeźbotwórcza działalność mórz i oceanów (m.in. fal morskich, pływów, prądów przybrzeżnych).
Szerokość geograficzna (ang. latitude, symbol φ) - jedna ze współrzędnych geograficznych, kąt pomiędzy lokalną osią pionu a płaszczyzną równika. Wartości szerokości geograficznej rozciągają się między 0° na równiku i 90° na biegunach. Szerokość geograficzna może być północna (N; zobacz: półkula północna) lub południowa (S; zobacz: półkula południowa).

Największe zniszczenia tsunami spowodowało na wybrzeżu Indonezji (prowincja Aceh), Sri Lanki i Indii (stan Tamil Nadu, Andhra Pradesh oraz w archipelagach Andamanów i Nikobarów) oraz Tajlandii (m.in. na wyspie Phuket). Mniejsze zniszczenia odnotowano w Malezji, Birmie, na Malediwach, Seszelach oraz w Somalii. Według bilansu publikowanego przez AFP (z dnia 6 lutego 2005) liczba zabitych i zaginionych wynosi co najmniej 294 tysiące ludzi i nie jest to ostateczny bilans tragedii. Kilka milionów straciło dach nad głową.

Płyta birmańska - niewielka płyta tektoniczna, położona w Azji Południowo-Wschodniej, uznawana za część większej płyty euroazjatyckiej. Na tej płycie położone są wyspy Andamany, Nikobary oraz północno-zachodnia część Sumatry.
Płyta eurazjatycka – kontynentalna płyta tektoniczna, obejmująca swoim zasięgiem Europę i znaczną część Azji (bez Półwyspu Arabskiego, Indyjskiego oraz wschodniej Syberii).

Charakterystyka trzęsienia ziemi

Lokalizacja źródła fali sejsmicznej oraz wstrząsów wtórnych (Źródło: USGS)

Początkowo siłę wstrząsu oceniano na 6,8 stopnia w skali Richtera. Jednak dla tak potężnych trzęsień bardziej właściwe jest podawanie magnitudy momentu sejsmicznego, którą początkowo obliczono na 8,1 (USGS), by później zrewidować jej wartość do 8,5, dalej do 8,9. Ostatecznie sejsmolodzy podali wartość magnitudy 9,0. Było to zatem najsilniejsze trzęsienie ziemi od blisko 40 lat. Od roku 1900, odkąd prowadzi się regularne obserwacje sejsmiczne, zarejestrowano tylko cztery wstrząsy o większej magnitudzie. Niektóre z nich były również źródłem fal tsunami, ale liczba ich ofiar nie przekraczała tysiąca.

Malezja (malajski Malaysia) – państwo w Azji Południowo-Wschodniej, na Półwyspie Malajskim i wyspie Borneo; obszar 329 847 km², ludność 27 730 000 (5 września 2008), stolica Kuala Lumpur (ok. 1 500 000 mieszkańców), siedziba rządu w Putrajaya.
Tsunami (jap. 津波 – tsunami – fala portowa (tsu – port, nami – fala)) – fala oceaniczna wywołana podwodnym trzęsieniem ziemi, wybuchem wulkanu bądź osuwiskiem ziemi (lub dzieleniem się lodowców), rzadko w wyniku upadku meteorytu.

Hipocentrum znajdowało się na zachód od Sumatry 30 km pod poziomem morza. Obszar ten jest częścią tzw. pacyficznego pierścienia ognia, czyli obszaru bardzo aktywnego sejsmicznie. Fale sejsmiczne odczuwalne były w Bangladeszu, Indiach, Malezji, Birmie, Singapurze, Tajlandii i na Malediwach. Niezwykła była rozległość obszaru generującego wstrząsy. Według szacunków 1200 km uskoku tektonicznego osunęło się o 15 metrów do strefy subdukcji, w której Płyta Indyjska zanurza się pod Płytą Birmańską. Dno morskie Płyty Birmańskiej podniosło się około 10 metrów. Ruch ten był źródłem fal uderzeniowych poruszających się z prędkością 800 km/h, które po dotarciu na wybrzeża przekształciły się w zabójcze fale tsunami.

Bhumibol Adulyadej, król Rama IX, wym. pumipon aduljadedź, ภูมิพลอดุลยเดช (ur. 5 grudnia 1927 w Cambridge w USA) – król Tajlandii od 1946.
Agence France Presse (AFP) - francuska agencja prasowa z siedzibą w Paryżu, nazwana AFP w 1944 roku, kontynuatorka założonej w 1835 roku agencji Havas: Agence des feuilles politiques, correspondance générale - najstarsza światowa agencja informacyjna.

Płyty tektoniczne w pobliżu epicentrum (Źródło: USGS)

Płyta Indyjska jest częścią większej płyty tektonicznej – Płyty Indoaustralijskiej – która tworzy granice Oceanu Indyjskiego oraz Zatoki Bengalskiej. Całość przemieszcza się w kierunku północno-wschodnim z prędkością 6 cm/rok (ocenia się zatem, że podczas tego wstrząsu przesunęła się o tyle ile zwykle w ciągu 330 lat). Płyta Indyjska styka się z Płytą Birmańską, uznawaną za część większej Płyty Euroazjatyckiej, a która niesie ze sobą archipelagi Nikobarów i Andamanów oraz północną Sumatrę. Razem z nią porusza się na wschód. Płyta Indyjska zanurzająca się pod Birmańską topnieje pod wpływem rosnącej temperatury i ciśnienia. Powstała w ten sposób magma przemieszcza się w górę, tworząc wulkaniczny Łuk Sundajski. Przesuwające się płyty mogą się zatrzymać, nagromadzone wówczas naprężenia rozładowały się podczas tego wstrząsu.

Phuket (tajski ภูเก็ต, Ko Phuket) – prowincja i największa wyspa Tajlandii, położona na Morzu Andamańskim przy zachodnim wybrzeżu Półwyspu Malajskiego. Największym miastem i stolicą prowincji jest miasto Phuket. Powierzchnia wyspy wynosi 542 km², a zamieszkuje ją 287,6 tys. mieszkańców (2004).
Iran (pers. ايران – Īrān), (w języku polskim dawniej używano także formy Persja) pełna nazwa: Islamska Republika Iranu (pers. جمهوری اسلامی ايران – Dżomhuri-je Eslâmi-je Iran) – państwo na Bliskim Wschodzie, leżące nad Morzem Kaspijskim, Zatoką Perską i Zatoką Omańską.

Wstrząsy wtórne oraz inne wydarzenia geologiczne

Po głównym wstrząsie zarejestrowano szereg wtórnych. Na Wyspach Andamańskich w ciągu kilku następnych dni pojawiły się wstrząsy o magnitudzie w zakresie 5,7 – 6,3. W innych obszarach zarejestrowano też wstrząsy o magnitudzie 7,1 oraz 6,6. W obszarze hipocentrum pojawiły się natomiast drgania o sile w zakresie od 5,0 do 6,3 (więcej z USGS). Trzy dni przed wstrząsem zarejestrowano inne trzęsienie ziemi o magnitudzie 8,1 na niezamieszkanych wyspach na zachód od Nowej Zelandii (Wyspy Auklandzkie) oraz leżącej na południe od Australii Wyspie Macquariego ([4]).

Płyta indoaustralijska – kontynentalna płyta tektoniczna, która prawdopodobnie dzieli się na dwie mniejsze płyty: australijską i indyjską, będącą najmniejszą płytą kontynentalną. Indie, Sahul (czyli dawny kontynent obejmujący Australię, Nową Gwineę i Tasmanię), Nowa Zelandia i Nowa Kaledonia stanowią fragmenty prehistorycznego superkontynentu Gondwany, do którego należała również południowa Afryka, Ameryka Południowa i Antarktyda.
Trzęsienie ziemi – gwałtowne rozładowanie naprężeń, nagromadzonych w skorupie ziemskiej w wyniku przejściowego zablokowania ruchu warstw skalnych, poruszających się wzdłuż linii uskok Uwalniająca się przy tym energia w około 20% rozchodzi się w postaci fal sejsmicznych, z których część dociera na powierzchnię Ziemi w postaci niszczących fal powierzchniowych.

Statystycznie wstrząsy o magnitudzie 8,1 zdarzają się co roku. Istnieje hipoteza, według której ta seria trzęsień ziemi mogła mieć charakter reakcji łańcuchowej. Wcześniejsze wstrząsy mogły zburzyć chwiejną równowagę pomiędzy płytami tektonicznymi po przeciwnej stronie Płyty Indoaustralijskiej. Ciekawa jest zbieżność czasowa z trzęsieniem ziemi, które miało miejsce 26 grudnia na terenie chińskiej prowincji Junnan (1 osoba zabita, 23 ranne). Wielkie trzęsienie na Oceanie Indyjskim pojawiło się dokładnie rok po zniszczeniu miasta Bam w Iranie, ale ta zbieżność jest uznawana za przypadkową. To trzęsienie miało magnitudę 6,6 i zabiło ok. 30 000 ludzi.

Jawa – wyspa w , co oznacza, że jest ona najgęściej zaludnioną wyspą na świecie. Na obszarach nizinnych Jawy Centralnej na jeden km² przypada 2000 osób. Powierzchnia Jawy to 126,7 tys. km², co daje jej trzynaste miejsce na świecie i piąte w Indonezji.
Uskok – struktura tektoniczna powstała w wyniku rozerwania mas skalnych i przemieszczenia ich wzdłuż powstałej powierzchni (lub wąskiej strefy zniszczenia), zwanej powierzchnią uskoku (lub strefą uskokową). Uskokom mogą towarzyszyć inne struktury tektoniczne (przyuskokowe podgięcia warstw, fałdy, fleksury).

Niedługo przed 26 grudnia na terenie Australii zorganizowano testy sejsmiczne polegające na kontrolowanych eksplozjach. Fale dźwiękowe miały posłużyć do poszukiwania złóż surowców. Istnieje podejrzenie, że ich ubocznym skutkiem było wypłynięcie na plaże w Tasmanii, Nowej Zelandii oraz Australii 169 wielorybów i delfinów. Śmierć zwierząt nastąpiła pod koniec listopada roku 2004.

Kilometr (symbol: km) – powszechnie stosowana wielokrotność metra, podstawowej jednostki długości w układzie SI. Dokładniej, kilometr to 1000 metrów. Stowarzyszona i dość często używana jednostka powierzchni to kilometr kwadratowy (symbol: km²), a objętości – kilometr sześcienny (symbol: km³).
Global Positioning System (GPS) - właściwie GPS-NAVSTAR (ang. Global Positioning System – NAVigation Signal Timing And Ranging) – jeden z systemów nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, obejmujący swoim zasięgiem całą kulę ziemską. System składa się z trzech segmentów: segmentu kosmicznego - 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi na średniej orbicie okołoziemskiej; segmentu naziemnego - stacji kontrolnych i monitorujących na ziemi oraz segmentu użytkownika - odbiorników sygnału. Zadaniem systemu jest dostarczenie użytkownikowi informacji o jego położeniu oraz ułatwienie nawigacji po terenie.

W tym samym rejonie miało potem miejsce pierwsze w serii trzęsienie ziemi z magnitudą powyżej 8. Jednak geolodzy uważają, że wielki wstrząs na Oceanie Indyjskim nie mógł być ubocznym skutkiem eksplozji testowych. Ich energia była zbyt mała. Jednak w przeszłości wydobycie ropy przez ludzi zainicjowało trzęsienie ziemi.

Birma (Myanmar, Mianma, Związek Birmański – Związek Myanmar) – państwo położone w Azji Południowo-Wschodniej, nad Zatoką Bengalską i Morzem Andamańskim. Graniczy z Bangladeszem, Indiami, Chińską Republiką Ludową, Laosem i Tajlandią. Większe miasta: Rangun, Mandalaj, Basejn.
Trikunamalaja (Trinkomali) (tamilski: திருகோணமலை, syngaleski: Tricounamale) - miasto portowe w północno-wschodniej Sri Lance nad Oceanem Indyjskim. Liczy 93 tys. mieszkańców (2003). Miasto położone jest na półwyspie o skomplikowanej linii brzegowej. Jego nazwa wywodzi się z tamilskiego Thiru-kona-malai, co oznacza Święte Wschodnie Wzgórze. Miasto jest znane z plaż, oraz Thirukonesvaram Kovil najstarszej na Sri Lance świątyni hinduistycznej. Chociaż w Trikunamalaji znajdują się bazy armii Sri Lanki (lotnicza i morska), Tamilskie Tygrysy uważają miasto za stolicę państwa Ilam, o którego niepodległość walczą.

Moc wielkiego trzęsienia ziemi

Jeżeli obliczymy całkowitą energię wyzwoloną podczas trzęsienia o magnitudzie 9,0, to okaże się, że Amerykanie potrzebują na skonsumowanie takiej ilości prądu cały miesiąc. Huragan Isabel wyzwolił taką energię w ciągu 70 dni swojej niszczycielskiej działalności ([6]). Każdy wzrost magnitudy o 1 to 32-krotny wzrost energii, a 2 – 1000-krotny. Jeżeli posłużymy się sławną formułą Einsteina – $E=mc^2$ , to uzyskamy dla energii wielkiego trzęsienia ziemi masę 100 kg. Podczas eksplozji atomowej na energię zamieniane jest zwykle kilka gramów masy bomby. Taka ilość energii wystarczyłaby, aby przyrządzić 20.000 szklanek herbaty dla każdego mieszkańca planety.

United States Geological Survey (USGS) - amerykańska agencja naukowo-badawcza, zajmująca się problemami z zakresu czterech dyscyplin nauk o Ziemi: biologii, geografii, geologii i hydrologii. Najważniejsze badania prowadzone w niej dotyczą przemian krajobrazu Stanów Zjednoczonych, rozmieszczenia bogactw naturalnych oraz ryzyka wystąpienia zagrożeń naturalnych. USGS zostało założone w 1879. Wchodzi w skład Departamentu Zasobów Wewnętrznych USA (United States Department of the Interior). Główna siedziba agencja znajduje się w Reston (Wirginia), a dwa główne oddziały w Denver (Kolorado) i Menlo Park (Kalifornia). W USGS zatrudnionych jest około 10 tys. osób.
Magnituda – parametr stosowany w pomiarach wielkości trzęsienia ziemi, wprowadzony w 1935 roku przez Charlesa Richtera wraz z opracowaniem przez niego skali nazwanej później skalą Richtera.

Animacja obrazująca rozchodzenie się fal

Wielkie trzęsienie ziemi wywołało tak znaczny ruch, że wpłynęło na obrót Ziemi. Niektóre modele teoretyczne sugerują, że doba na Ziemi została skrócona o całe 3 milionowe części sekundy (3 µs). Tymczasem siły pływowe Księżyca, wydłużają okres obrotu Ziemi o całe 15 µs w ciągu roku. W ciągu 3 miesięcy doba powróciła do swojej starej długości. Wstrząs wywołał też przesunięcie osi Ziemi o 2,5 cm (na biegunie). Jednakże naturalne ruchy osi obrotu Ziemi mogą być rzędu 15 metrów.

Celebes, Sulawesi – indonezyjska wyspa na Oceanie Spokojnym wchodząca w skład Archipelagu Malajskiego i Wielkich Wysp Sundajskich. Z powierzchnią równą 174 600 km² znajduje się na 11. miejscu listy największych wysp świata.
Fala - zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. Fale przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi.

Niektóre wyspy położone na południowy zachód od Sumatry oddaliły się od niej nawet o 20 metrów. Północne krańce samej Sumatry przemieściły się ok. 36 metrów w tym samym kierunku. Jednak są to tylko przewidywania, a ich potwierdzenie zostanie uzyskane dopiero po przeprowadzeniu pomiarów z wykorzystaniem systemu GPS.

Malediwy – archipelag oraz państwo wyspiarskie o tej samej nazwie, położone na Oceanie Indyjskim, ok. 500 km na południowy zachód od południowego krańca Indii. W 1965 roku Malediwy uzyskały niepodległość, wcześniej były sułtanatem, najpierw pod protektoratem holenderskim, później brytyjskim. Po trzech latach proklamowano republikę (oficjalna nazwa to Republika Malediwów). Malediwy są krajem muzułmańskim.
Pacyficzny pierścień ognia – strefa częstych trzęsień ziemi i erupcji wulkanicznych, która otacza Ocean Spokojny. Obejmuje nieomal ciągły pas rowów oceanicznych oraz wulkanicznych łańcuchów górskich. Nazywany jest także okołopacyficznym pasem sejsmicznym. Ocenia się, że zdarza się tutaj około 81% większych trzęsień ziemi, występuje tam 90% wszystkich czynnych wulkanów.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)