Čini se da broj zemljotresa raste. Šta o tome kaže nauka?

Razorni zemljotresi u Turskoj i u Siriji, u kojima su prema posljednjim podacima poginule oko 44.000 ljudi, potom zemljotresi u Rumunjskoj i na Krku, a prije toga na Baniji i u Zagrebu mogu stvoriti dojam da su zemljotresi posljednjih godina postali učestaliji. Barem u ovom dijelu svijeta, ako ne posvuda.

Piše: Nenad Jarić Dauenhauer za Index.hr

Što o tome govore podaci i nauka i koliko zemljotresa se očekuje godišnje?

Američka agencija United States Geological Survey (USGS) tumači da se ponekad može činiti da je broj zemljotresa u nekom razdoblju porastao zato što postoji prirodna fluktuacija u stopama zemljotresa. Drugim riječima, u nekoj godini može se dogoditi više zemljotresa od prosjeka, a može se dogoditi i da se zareda niz takvih godina.

Prema dugoročnim zapisima (od oko 1900.), u svijetu se u godini u prosjeku očekuje oko 16 velikih zemljotresa. To uključuje 15 zemljotresa magnitude 7.0 i jedan zemljotres magnitude 8.0 ili više.

Podaci USGS-a pokazuju da je u proteklih 40-50 godina dugoročni prosjek broja velikih zemljotresa premašen desetak puta. Godina s najvećim ukupnim brojem zemljotresa bila je 2010. s 23 velika zemljotresa (veća ili jednaka magnitudi 7.0). U ostalim godinama njihov ukupan broj bio je znatno ispod godišnjeg dugoročnog prosjeka od 16 velikih zemljotresa. Primjerice, 1988. bilo ih je samo 7, a 1989. samo 6.

Zašto bi učestalost zemljotresa dugoročno trebala padati?

Gledano na jako dugim vremenskim skalama, mjerenim u milijardama godina, broj zemljotresa trebao bi padati. Na skali od više desetaka ili stotina milijuna godina mogu postojati varijacije ovisno o tzv. Wilsonovom ciklusu otvaranja novih oceana, te raspada ili spajanja novih superkontinenata.

Zašto bi broj zemljotresa dugoročno trebao padati?

Zemljotresi uglavnom nastaju zbog kretanja Zemljinih tektonskih ploča. To kretanje je pak dobrim dijelom uzrokovano toplinom kao pokretačem raznih procesa u unutrašnjosti našeg planeta.

Kada se Sunčev sustav formirao prije oko 4.6 milijardi godina, gravitacijska privlačnost tijela u svemiru uzrokovala je akreciju, odnosno nakupljanje prašine, kamenja i drugih tijela u sve veće i veće objekte, od kojih su nastali planeti, među kojima i Zemlja. U tom procesu, u sudarima i gravitacijskim interakcijama između tijela, golema količina kinetičke i gravitacijske energije pretvorila se u toplinsku pa je unutrašnjost Zemlje postala vruća i tekuća. Ta toplina polako se oslobađa i troši zbog konvekcije topline, tj. gibanja materijala koji prenose toplinu iz unutrašnjosti Zemlje na površinu te, među ostalim, uzrokuju zemljotrese i vulkanske erupcije.

No Zemljina unutrašnjost sadrži brojne radioaktivne elemente od kalija do urana koji svojim raspadom stvaraju novu toplinu koja je dovoljna da nadomjesti gubitke tako da se Zemlja vrlo sporo hladi. Vrijeme poluraspada radioaktivnih elemenata u unutrašnjosti našeg planeta jako varira i kreće se od nekoliko desetljeća do čak milijardi godina, što znači da naš planet sporo troši nuklearno gorivo.

Procjenjuje se da se Zemljina unutrašnjost hladi za oko 100°C svakih milijardu godina. Prema trenutnim znanstvenim spoznajama, Zemlja bi zbog hlađenja unutrašnjosti mogla postati tektonski mrtva tek kroz nekoliko milijardi godina. Jedna studija predvidjela je da će Zemlja ostati tektonski aktivna još najmanje 1.45 milijardi godina.

Dugoročno povećanje aktivnosti zemljotresa zahtijevalo bi da se toplina u unutrašnjosti Zemlje povećava, što bi prema zakonima termodinamike značilo da mora doći odnekuda izvana, što bi bilo teško objasniti.

Globalno zagrijavanje uzrokovano stakleničkim plinovima u tom je smislu premalo. No ono ipak ima neke utjecaje na zemljotrese o kojima će biti riječi kasnije.

Bolje praćenje i komunikacije

Jedan od razloga zbog kojih nam se može činiti da broj zemljotresa raste je to što se oni sve bolje prate i postaju sve vidljiviji.

USGS ističe da njihov katalog zemljotresa sadrži podatke o sve većem broju zemljotresa posljednjih godina, ne zato što ih stvarno ima sve više, već zato što postoji sve više seizmoloških instrumenata koji ih mogu zabilježiti.

Nacionalni centar za informacije o zemljotresima danas locira oko 20.000 jačih zemljotresa diljem svijeta svake godine ili otprilike 55 po danu.

Osim toga, zahvaljujući poboljšanju u komunikacijama i zbog povećanog interesa za prirodne katastrofe, javnost danas saznaje brojne informacije o zemljotresima brže nego ikad prije.

Konačno, kada zemljotresi uzrokuju strašne štete i žrtve, kao u Turskoj i Siriji, dramatične slike stradanja vrlo brzo postaju sveprisutne - one postanu dominantne u medijima, na društvenim mrežama, u peticijama humanitarnih organizacija za pomoć i sl.

U ovom kontekstu očekivano vrijedi poslovica: U strahu su velike oči. Naime, logično je da će hrvatska javnost, nakon razornih zemljotresa u Zagrebu i na Baniji 2020., potom niza zemljotresa u Jadranu 2021., zatim katastrofalnih zemljotresa u Turskoj i Siriji s golemim brojem žrtava te, konačno, nedavnog na Krku, biti hipersenzibilizirana za sve informacije o zemljotresima, osobito onima koji se događaju relativno blizu.

Sve je više ljudi, osobito u gradovima

Zemljotresi u naseljenim područjima mnogo su zapaženiji od mnoštva drugih koji se događaju u slabije naseljenim regijama. Kada se slučajno zareda niz zemljotresa u takvim područjima, kao što se zaredao u ovom dijelu svijeta u posljednjih nekoliko godina, može se činiti da je njihov broj porastao.

Također, treba uzeti u obzir da broj ljudi u svijetu raste, osobito u gradovima, što podrazumijeva da je sve više ljudi izloženo zemljotresima.

Uz navedeno treba imati na umu da broj stanovnika, posebno u gradovima, najbrže raste u slabije razvijenim dijelovima svijeta. Prema nekim istraživanjima, regije u razvoju doživjet će između 2013. i 2030. oko 97% rasta svjetske populacije od 1.2 milijarde ljudi. Nažalost, u takvim zemljama standardi gradnje nisu uvijek na najvišem nivou pa je izloženost stanovništva opasnosti u njima veća. Drugim riječima, čak i uz isti broj zemljotresa, njihov potencijalni razorni utjecaj u svijetu se povećava.

Najsmrtonosniji zemljotresi

Kada se gledaju najsmrtonosniji zemljotresi koji su se dogodili u 21. stoljeću, također se ne vidi neki jasan porast u njihovu broju.

U prilog tome govori tablica 10 najsmrtonosnijih.

Hrvatski seizmolog, dr. sc. Josip Stipčević s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu kaže da se na prvi pogled čini da broj zemljotresa značajno raste, pogotovo u zadnjih desetak godina.

"Međutim, pri detaljnijem pogledu može se uočiti da je taj porast povezan sa sve većim brojem instrumenata, osobito s uvođenjem vrlo osjetljivih digitalnih seizmografa kojima se prati seizmičnost", kaže Sljepčević.

"Prije uvođenja znatnog broja osjetljivih seizmografa jedini način na koji je bilo moguće saznati da se negdje dogodio zemljotres bilo je kroz dojave ljudi da se zemljotres osjetio. Ako pretpostavimo da su u spomenutom razdoblju na području Hrvatske locirani svi zemljotresi magnitude jednake ili veće od 4 te ako njihov broj u jednoj godini nacrtamo ovisno o tome kada su se dogodili, vidi se (slika 2 dolje) da nema promjene u broju jačih zemljotresa. Ono što se može uočiti jest da nakon jačih zemljotresa dolazi do povećanja broja naknadnih zemljotresa, slično kao u nedavnim serijama zemljotresa kraj Zagreba i Petrinje. To nam govori da u pojedinim godinama može doći do povećane seizmičke aktivnosti, ali da se kroz duži period ne može govoriti o porastu broja zemljotresa", tumači Stipčević.

Grupiranje zemljotresa

Iako su dugoročni prosjeci broja zemljotresa prilično konstantni, u svakom kvazi-nasumičnom procesu, kakav su tektonske aktivnosti, može doći do grupiranja u vremenu. Povećanja i smanjenja stope seizmičnosti prirodan su dio toga. Međutim, ljudi primjećuju grozdove zemljotresa, a ne primjećuju praznine između njih. 

Utjecaj klimatskih promjena

Brojna istraživanja pokazala su da klimatske promjene mogu utjecati na zemljotrese. Naime, zbog zagrijavanja atmosfere dolazi do otapanja ledenjaka tako da se u nekim kopnenim područjima njihov teret smanjuje, a tlo uzdiže. Sve veće količine vode završavaju u morima i oceanima pa se i na taj način pritisak na Zemljinu koru preraspoređuje.

Primjerice, jedna studija analizirala je doprinos otapanja ledenjaka zemljotresu od 7.8 koji se dogodio na Aljasci 1958. Taj zemljotres oslobodio je 30 milijuna kubičnih metara stijena i uzrokovao golemi odron stijena koji je udario u vode Gilbertovog zaljeva te izazvao najveći ikad zabilježeni tsunami na svijetu.

Zemljotres se dogodio u julu, koji je najtopliji mjesec na Aljasci. Pritom je 1958. bila najtoplija godina od 1944. Autori studije procijenili da je otapanje ledenjaka za 2% povećalo vjerojatnost da se taj zemljotres dogodi.

Klimatske promjene također utječu na distribuciju oborina. U nekim dijelovima svijeta postaju učestalije suše, a u drugima obilne kiše.

Jedno istraživanje pokazalo je da je razdoblje suše od 2011. do 2015. u Sierra Nevadi, planinskom lancu između Središnje doline Kalifornije i Velikog bazena, rezultiralo uzdizanjem planina za gotovo 2 cm zbog toga što je iz tla isparilo oko 46 kubičnih km vode.