Τα μυστικά της γης από τη μελέτη των σεισμών

Οι καταστροφές που προκάλεσαν οι μεγάλοι σεισμοί πέρυσι σε Αθήνα, Τουρκία και Ταϊβάν εξέπληξαν τους επιστήμονες και άφησαν πίσω τους πολύτιμα ίχνη που τώρα αναλύονται στα εργαστήρια

Οι μεγάλοι σεισμοί της περασμένης χρονιάς και οι καταστροφές που προκάλεσαν
εξέπληξαν τους επιστήμονες και άφησαν πίσω τους πολύτιμα ίχνη και δεδομένα που
τώρα αναλύονται στα εργαστήρια. Δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις, όπου άλλα
είχαν προβλέψει οι ειδικοί και άλλα συνέβησαν. Η συνεχιζόμενη συστηματική
μελέτη των σεισμών της Αθήνας, της Τουρκίας και της Ταϊβάν φωτίζει σκοτεινά
σημεία που αφορούν τις απρόβλεπτες σε αρκετά μέρη καταστροφές. Στόχος των
ερευνητών είναι η νέα γνώση να εφαρμοστεί στην αντισεισμική προστασία
παγκοσμίως και να σώσει ζωές στο μέλλον.

Ήδη πριν τους περυσινούς σεισμούς, η επιστήμη είχε σημειώσει σημαντική πρόοδο
στον αντισεισμικό σχεδιασμό και την οργάνωση. Οι βασικότερες παράμετροι που
λαμβάνονταν υπόψη ήταν ο υπολογισμός του μέγιστου πιθανού μεγέθους ενός
σεισμού, οι αποσβέσεις που έχουν τα σεισμικά κύματα ανάλογα με την απόσταση
από το επίκεντρο και την περιοχή και κυρίως τα σεισμικά χαρακτηριστικά των
εδαφών πάνω στα οποία θεμελιώνονται τα κτίρια (ταχύτητα, εδαφική μετατόπιση
και επιτάχυνση). Ο υπολογισμός όλων αυτών βοηθά στην κατάρτιση του
αντισεισμικού κανονισμού. Οι επιστήμονες μπορούν να τα υπολογίσουν με
ακρίβεια, βασιζόμενοι στις μετρήσεις προηγούμενων σεισμών σε μια περιοχή και
στα στοιχεία από την προϊστορία των σεισμών.

Η τεχνολογία

Χάρη όμως στην εξέλιξη της τεχνολογίας, οι μετρήσεις των επιστημονικών οργάνων
γίνονται ευκολότερα και παρουσιάζουν μεγαλύτερη ακρίβεια την τελευταία
πενταετία. Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές διαπιστώνουν για πρώτη φορά σημαντικά
φαινόμενα, τα οποία παίζουν κύριο ρόλο στις καταστροφές από τον σεισμό και
προσθέτουν μεγάλα, άγνωστα ως τώρα, κομμάτια στο σεισμολογικό παζλ.

Ο κ. Ευθύμιος Λέκκας, αναπληρωτής καθηγητής Τεκτονικής Γεωλογίας στο
Πανεπιστήμιο Αθηνών, εξηγεί: “Εδώ και μερικά χρόνια, έχουμε αρχίσει και
διαπιστώνουμε ότι σε αρκετούς σεισμούς συμβαίνουν κάποια περίεργα φαινόμενα,
στα οποία οφείλεται ένα μεγάλο τμήμα των βλαβών σε σύγχρονα κτίρια, που έγιναν
με τους αντισεισμικούς κανονισμούς. Αυτό μας έβαλε σε ανησυχίες και
επιστημονική σκέψη. Γιατί, δηλαδή, σε ορισμένες περιπτώσεις να συμβαίνουν και
να έχουμε βλάβες εκεί που δεν περιμένουμε, σε κτίρια όπου έχουν τηρηθεί οι
προδιαγραφές και οι κανονισμοί”;

Κόμπε, 1995

Τέτοια παραδείγματα έχουμε από τον σεισμό του Κόμπε το ’95, αλλά και από τους
Θρακομακεδόνες τον περασμένο Σεπτέμβριο, όπου, τονίζει ο κ. Λέκκας, τα κτίρια
ήταν πολύ καλά κατασκευασμένα, με νέους αντισεισμικούς κανονισμούς, χωρίς
παραλείψεις και είχαν ακολουθηθεί πιστά οι προδιαγραφές.

Τα συμπεράσματα από την ανάλυση των δεδομένων υποδεικνύουν ορισμένα από τα
φαινόμενα, που ευθύνονται για τις μεγάλες καταστροφές. Το πρώτο ονομάζεται
“φαινόμενο της κατευθυντικότητας”. “Όταν προκαλείται ένας σεισμός, σπάει ένα
ρήγμα. Αν αυτό το σπάσιμο γίνει προς μια ορισμένη διεύθυνση, π.χ. από
Ανατολικά προς Δυτικά, τότε προς τα εκεί που γίνεται το σπάσιμο παρατηρούνται
τα εντονότερα σεισμικά κύματα”. Προς εκείνη λοιπόν την πλευρά, σημειώνονται οι
μεγαλύτερες καταστροφές. Μερικές φορές η ενίσχυση των σεισμικών κυμάτων
υπερβαίνει κάθε επιστημονική πρόβλεψη. Αυτό συνέβη σίγουρα στο Κόμπε της
Ιαπωνίας το ’95 και στην Ταϊβάν το ’99. “Και υπάρχουν βάσιμες υποψίες ότι
έγινε και στην Αθήνα, γι’ αυτό οι ζημιές ήταν στα Λιόσια και το Μενίδι και όχι
στον Ασπρόπυργο ή την Ελευσίνα, που βρίσκονται πιο κοντά στο ρήγμα”, λέει ο
καθηγητής.

Το δεύτερο στοιχείο, που έχει κινήσει την προσοχή των ερευνητών, ονομάζεται
“φαινόμενο της ιζηματογενούς λεκάνης”. Συνήθως, στο υπέδαφος μικρών πεδιάδων
(έκτασης μερικών χιλιομέτρων) σχηματίζεται υπόγεια λεκάνη με βραχώδη
τοιχώματα, η οποία γεμίζει με χαλαρά πετρώματα. Όταν τα σεισμικά κύματα
φτάνουν στη λεκάνη, εγκλωβίζονται στα χαλαρά πετρώματα και συμπεριφέρονται σαν
μπαλάκι του πινγκ-πονγκ. Δεν μπορούν να ξεφύγουν, ανακλώνται στα πετρώματα και
ενισχύονται παρά πολύ. Αποτέλεσμα είναι η δόνηση να διαρκεί πάρα πολλή ώρα
γιατί το κύμα πηγαινοέρχεται. Έτσι, δημιουργούνται μεγάλες καταστροφές στην
επιφάνεια. Χαρακτηριστικά παραδείγματα ο σεισμός του ’98 στο Τσέσι της
Κεντρικής Ιταλίας, αλλά κυρίως ο σεισμός στην Τουρκία, στις 17 Αυγούστου. Η
περιοχή στο Ανταπαζάρι, που “κάθεται” πάνω σε μία λεκάνη έκτασης αρκετών
τετραγωνικών χιλιομέτρων, σείστηκε επί επτά ολόκληρα λεπτά. Υπάρχουν υπόνοιες
ότι κάτι αντίστοιχο συνέβη και στα Λιόσια.

Το ανάγλυφο της περιοχής

Το τρίτο φαινόμενο, που παίζει σημαντικό ρόλο, είναι το ανάγλυφο της περιοχής,
η μορφολογία της στην επιφάνεια και η θέση της σε σχέση με την σεισμική εστία
και τα σεισμικά κύματα. Από αυτό εξαρτάται με τι ένταση μία περιοχή δέχεται τα
σεισμικά κύματα και ποιες είναι οι ζημιές στα κτίρια. Παράδειγμα του
φαινομένου αυτού είναι οι περιοχές κατά μήκος του ρέματος της Χελιδονούς.
“Είμαστε σίγουροι ότι τα εργοστάσια κατέρρευσαν εκεί, γιατί η όχθη του ρέματος
είχε διεύθυνση κάθετη προς την εστία (το υπόκεντρο του σεισμού). Δηλαδή, το
ρέμα έχει κατεύθυνση Βόρεια προς Νότια, ενώ η εστία βρίσκεται στα Δυτικά.
Χαρακτηριστικό είναι ότι σε ρέματα που είναι παράλληλα προς την εστία, δεν
εκδηλώθηκαν τόσες ζημιές.

Τα θαμμένα ρήγματα στα όρια μεταξύ μιας πεδινής και μιας ορεινής περιοχής
είναι το τέταρτο φαινόμενο που μελετάται προσεκτικά. Η πεδινή περιοχή συνήθως
έχει χαλαρά πετρώματα, ενώ η ορεινή σκληρά. Έτσι, τα ρήγματα που υπάρχουν
μεταξύ των δυο συνήθως δημιουργούν ανακλάσεις στα σεισμικά κύματα και
ενισχύουν την έντασή τους. Τότε, η περιοχή αυτή, δέχεται τόσο τα απευθείας
κύματα, όσο και αυτά που ανακλώνται. Το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε στους
Θρακομακεδόνες και εξηγεί τις μεγάλες καταστροφές σε κατασκευές που πληρούσαν
τους κανονισμούς της αντισεισμικής προστασίας.

Στα άδυτα του υπεδάφους

Ένα ακόμα μυστικό των σεισμών κρύβεται στα πετρώματα στο υπέδαφος και τον
τρόπο που αντιδρούν στα σεισμικά κύματα. “Μερικές φορές έχουν την δυνατότητα
να απορροφούν τα σεισμικά κύματα και να τα διαχέουν στο χώρο, μειώνοντας έτσι
τις επιπτώσεις τους, ενώ άλλες φορές έχουν την δυνατότητα να δρουν σαν
συγκεντρωτικοί φακοί εστίασης και ενίσχυσης των σεισμικών κυμάτων. Τότε,
συγκεντρώνουν τα σεισμικά κύματα σε ένα συγκεκριμένο σημείο στην επιφάνεια,
όπου γίνονται μεγάλες καταστροφές”. Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι κάτι
τέτοιο συνέβη στα Λιόσια, ενώ το φαινόμενο παρατηρήθηκε και στον δεύτερο
σεισμό της Τουρκίας, στις 12 Νοεμβρίου ’99.

Τέλος, το φαινόμενο “του άνω τεμάχους” κατά μήκος ενός ρήγματος μεγεθύνει τις
ζημιές σε ορισμένες περιπτώσεις. Ο κ. Λέκκας εξηγεί: “Όταν σπάει ένα ρήγμα,
συνήθως το ένα του κομμάτι κινείται περισσότερο από το άλλο και εκεί, στην
επιφάνεια, εκδηλώνονται οι μεγαλύτερες βλάβες. Συνήθως, το κομμάτι που
κινείται πιο πολύ είναι το πάνω τμήμα, το άνω τέμαχος”. Αυτό συνέβη στην
Ταϊβάν, όπου για παράδειγμα, οι ζημιές ήταν πολύ μεγάλες στη μία μεριά κάποιου
δρόμου, αλλά όχι στην απέναντι.

Το ζητούμενο τώρα για τους επιστήμονες είναι να βρεθούν αρχικά οι περιοχές
αυτές όπου μπορούν να εκδηλωθούν τα παραπάνω φαινόμενα. Και έπειτα, αυτές οι
διαπιστώσεις να συνυπολογιστούν στην κατάρτιση των νέων αντισεισμικών
κανονισμών, που σημαίνει ασφαλέστερες κατασκευές και μείωση των απωλειών από
μελλοντικούς σεισμούς.