Scientia

De mulţi ani suntem ameninţaţi de diverşi profeţi de serviciu că în data x va fi un cutremur devastator în România. Pe 25 aprilie 2009 un curent de magnitudine mică a survenit în zona seismică Vrancea, provocând o discuţie aprinsă în mass-media. Cum funcţionează însă un cutremur? Poate fi acesta anticipat? Citiţi în continuare...

Cutremurul este rezultatul unei eliberări bruşte de energie în scoarţa Pământului, energie creată de mişcări ale plăcilor tectonice, vulcani în activitate, alunecări de teren, explozii nucleare controlate ori nu. Energia astfel produsă se transmite prin sol prin intermediul undelor seismice. Cutremurele pot fi însoţite de tsunami atunci când epicentrul cutremurului se situează la suprafaţa oceanului ori unei mări. Adeseori, în cazul cutremurelor puternice, cutremurul are ca efecte, pe lângă distrugeri de clădiri şi infrastructură, alunecări de terenuri, falii uriaşe, stârnirea unei activităţi vulcanice etc.

CONCEPTE UTILE

Epicentru: este punctul de la nivelul solului ori al apei situat deasupra punctului în care s-a declanşat cutremurul. Nu este corect, aşadar, să spunem că un cutremur din Vrancea a avut epicentrul la 100 Km sub pământ.
Hipocentru (focarul seismic): este locul de sub pământ în care se produce cutremurul.

UNDELE SEISMICE

O undă seismică este expresia transferului de energie dintr-un loc în altul prin intermediul pământului. Deşi seismologii identifică mai multe tipuri de unde seismice, de menţionat sunt undele P (primare), care sunt similare undelor sonore, şi undele S (secundare). Undele P călătoresc atât prin solid, cât şi prin lichid, dar undele S pot călători numai prin solid.

Viteza de deplasare a undelor seismice nu este constantă şi depinde de mulţi factori, cei mai importanţi fiind adâncimea şi tipul rocii prin care are loc propagarea. Undele P călătoresc cu viteze între 6 şi 13 Km/s. Undele S sunt mai încete, propagându-se cu viteze între 3,5 şi 7,5 Km/s.

SISTEMUL ROMÂNESC DE AVERTIZARE ANTI-SEISMIC

În România există un sistem proiectat de Institutul Naţional de Cercetare pentru Fizica Pământului unic în Europa (dar asta şi pentru că în Europa sunt puţine ţări ameninţate de apariţia unor cutremure puternice, printre care Italia, Grecia şi România) de avertizare anti-seismică. Acesta se bazează pe un sistem de senzori de adâncime (50 şi 30 m) şi de suprafaţă, plasaţi la Vrâncioaia şi Ploştina, judeţul Vrancea, care înregistrează undele seismice ce apar în cazul producerii unui cutremur. Faptul că există o diferenţă de viteză între undele primare şi secundare permite transmiterea informaţiilor despre cele din urmă către diferite zone ale ţării în timp real şi astfel, imediat, instalaţiile de gaze, curent electric, alimentare cu apă şi  nucleare pot fi oprite înainte ca unda de şoc a cutremurului să le producă avarii grave şi să pună astfel în pericol securitatea publică.

Hartă a cutremurelor de suprafaţă şi de adâncime din România din perioada 984-2006
credit: site-ul Institutului Naţional de Cercetare pentru Fizica Pământului.

FORMAREA CUTREMURELOR NATURALE

POT FI PREVĂZUTE CUTREMURELE?

Seismologii din toată lumea fac eforturi uriaşe pentru a putea face predicţii privind apariţia unui nou cutremur devastator. Din păcate, astăzi, oamenii de ştiinţă nu pot să prevadă un seism.

Deşi la televiziunile din România - şi nu numai - apar frecvent inşi care anunţă că deţin ştiinţa secretă a prevestirii dezastrelor naturale, această categorie nu poate fi luată în calcul în mod serios, din simplul motiv că nici unul dintre aceşti ipochimeni nu fac alt lucru decât să bată câmpii cu rezultatul inducerii unei panici moderate în populaţia credulă.

SCARA MERCALLI

Giuseppe Mercalli (21 mai 1850 - 19 martie 1914) a fost un cercetător în domeniul vulcanologiei. Acesta a "inventat" o scară ce stabileşte intensitatea unui cutremur, cunoscută sub numele de scara Mercalli. Probabil surprinzător pentru mulţi dintre cei ce citesc aceste rânduri, intensitatea unui cutremur este apreciată nu pe baza energiei intrinseci a cutremurului, ci pe pe baza observaţiilor personale, subiective, ale cetăţenilor din timpul cutremurului. Aşadar, pentru a putea clasifica un cutremur pe scara Mercalli sunt necesare date din teren, mărturii, declaraţii ale celor au trăit experienţa seismului.

Astăzi se foloseşte o variantă modificată a scării Mercalli, creată în 1931 de seismologii americani Harry O.Wood şi Frank Neumann. Scara Mercalli modificată are 12 niveluri de intensitate. Fiecare nivel este definit de o serie de efecte observabile ale cutremurului, ca de pildă gradul de distrugere produs clădirilor, drumurilor şi podurilor. Nivelurile sunt notate cu numere romane, nivelurile 1-5 fiind folosite pentru a descrie modul în care cutremurul a fost recepţionat de cei implicaţi în cutremur, iar nivelurile 6-12 descriu pagubele aduse infrastructurii. Prin urmare, scara Mercalli modificată poate fi folosită fără instrumente speciale, ci doar pe baza efectelor cutremurului într-o anumită zonă şi a mărturiilor celor implicaţi.

Hartă a zonelor de incidenţă a cutremurelor pe glob. Se pot observa şi liniile de demarcaţie ale plăcilor tectonice.

SCARA RICHTER

Scara Richter este folosită pentru a măsura magnitudinea unui cutremur. Pentru a înregistra această magnitudine, seismologii folosesc instrumente sensibile numite seismografe. Seismograful, pe lângă date privind intensitatea cutremurului, oferă şi informaţii despre epicentrul seismului.

Scara Richter este o scară logaritmică, întrucât magnitudinea cutremurului corespunde logaritmului măsurării amplitudinii undelor aşa cum sunt ele recepţionate pe seismograf. Este gradată de la 1 la 9. Ecuaţia pentru a calcula magnitudinea cutremurului este următoarea:

unde A este amplitudinea măsurată în mm seismometru, iar factorul de corecţie este luat dintr-un tabel din cartea "Seismologia elementară a lui Richter".

Cutremurul este cu atât mai puternic, cu cât este mai aproape de epicentrul acestuia. Magnitudinea acestuia se calculează, de regulă, în urma acumulării datelor de la mai multe seismografe.

Pentru o mai bună înţelegere a scării Richter, priviţi tabelul de mai jos, unde magnitudinea unui cutremur este comparată cu puterea de distrugere a unei cantităţi de trotil. A se observa că diferenţa dintre un cutremur cu magnitudinea 6 şi unul cu magnitudinea 7, de pildă, este foarte mare.

 Magnitudinea 
pe scara Richter 

Energia eliberată de cantitatea de trotil de mai jos     

CE FACEM ÎN CAZ DE CUTREMUR?

Primul lucru de care trebuie să ţineţi cont - nu glumim - este să nu luaţi în seamă tot ce se spune la televizor în materie de măsuri de protecţie pe timpul cutremurului. Informaţiile oferite de crainicii tv sunt adeseori greşite ori contraindicate. O informare serioasă vă poate fi de ajutor în cazul nedorit în care un seism de mare energie vă prinde într-o clădire.

Trebuie să fim oneşti cu noi înşine, nu există reguli care să vă asigure supravieţuirea cu certitudine. În cazul în care clădirea în care vă aflaţi pe timpul desfăşurării cutremurului este şubredă şi se prăbuşeşte, nu vă poate garanta nimeni că dacă urmaţi anumite reguli veţi scăpa nevătămaţi.

În locuinţă.
În cazul în care vă aflaţi în propria locuinţă pe timpul seismului, este indicat să vă situaţi lângă un perete de rezistenţă, preferabil lângă un birou mai solid, dacă aveţi aşa ceva. În felul ăsta vă feriţi de eventuale obiecte ce pot cădea peste dumneavoastră, iar aşezarea lângă perete, chiar şi în cazul perforării ori căderii plafonului, vă poate oferi şanse mai mari de supravieţuire.
Nu staţi lângă geamuri, care se pot sparge şi vă pot răni.
Nu staţi lângă mobilă masivă ce se poate prăbuşi peste dumneavoastră.
Nu folosiţi lifturi ce oricând pot ceda.
Nu folosiţi scările decât după terminarea cutremurului, pentru că pot ceda şi vă pot strivi.

În maşină
În cazul în care vă aflaţi în maşină şi sesizaţi că un cutremur este în desfăşurare, opriţi maşina, aprindeţi becurile de avarie şi aşteptaţi terminarea acestuia.
Nu vă opriţi pe un pod sau lângă clădiri înalte ce se pot prăbuşi.

Simulator de cutremure

Cei care cunosc cât de cât limba engleză şi sunt dornici să simuleze efectele unor cutremure de diferite magnitudini, pot da clic pe imaginea de mai jos pentru a merge pe site-ul Discovery Channel.

Hărţi ale cutremurelor recente
http://earthquakes.tafoni.net/
http://earthquake.usgs.gov/eqcenter/recenteqsww/

Bibliografie:
Wikipedia.org
seismo.unr.edu/ftp/pub/louie/class/100/magnitude.html
pubs.usgs.gov/gip/earthq4/severitygip.html