Μπορούν οι άνθρωποι να δημιουργήσουν έναν σεισμό;

Τον Μάιο του 2008, συνέβη ένας από τους πλέον θανατηφόρους και καταστροφικούς  σεισμούς στην γήινη ιστορία. Οι 7,9 βαθμοί της κλίμακας Ρίχτερ, άφησαν μία ρωγμή 298 χιλιομέτρων στο γήινο φλοιό και σχεδόν 80.000 ανθρώπους νεκρούς στην επαρχία Σιτσουάν της δυτικής Κίνας.Στον απόηχο της καταστροφής, η προσοχή στράφηκε γρήγορα σε ένα κοντινό φράγμα, μόλις 5,5 χιλιόμετρα από το επίκεντρο του σεισμού. Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το φράγμα Zipingpu μπορεί να βοήθησε να σημειωθεί αυτός ο τόσο καταστροφικός σεισμός.

Όμως  οι σεισμοί δεν είναι φυσικές καταστροφές; Οι δονήσεις στην επιφάνεια της Γης καλούνται σεισμοί και είναι συνήθως φυσικά φαινόμενα. Οι περισσότεροι από αυτούς  συχνά προκαλούνται από την μετατόπιση των πλακών κάτω από την επιφάνεια της Γης. Αυτές οι πλάκες μετακινούνται κατά μήκος ρηγμάτων, τα οποία είναι μέρη όπου ο συμπαγής βράχος της γήινης κρούστας έχει ραγίσει. Όταν οι πλάκες ολισθαίνουν μεταξύ τους ή απομακρύνονται  η μία από την άλλη, η Γη δονείται βίαια. Λιγότερο συχνά, οι σεισμοί προκαλούνται από άλλα φυσικά αίτια, όπως οι ηφαιστειακές εκρήξεις. Αλλά δονήσεις αισθητές στην επιφάνεια της Γης μπορούν επίσης να προκύψουν από τη ανακίνηση της Γης, με τεχνητά μέσα όπως η υπόγεια δοκιμή βόμβας και τότε έχουμε  καταρρεύσεις ορυχείων και από το γέμισμα και άδειασμα των δεξαμενών ενός φράγματος.

Είναι εύκολο να δείτε πώς μια υπόγεια έκρηξη μπορεί να ταρακουνήσει τη Γη. Όμως, ένα φράγμα; Ένα φράγμα βρίσκεται εκεί απλώς για να συγκρατήσει το νερό. Πώς  όμως μπορεί να προκαλέσει ένα σεισμό; H δραστηριότητά του ταμιευτήρα - μπορεί να προκαλέσει έναν σεισμό, πως όμως μπορεί να διαπιστωθεί εάν φράγματα έχουν προκαλέσει σεισμούς και άλλες «φυσικές» καταστροφές στο παρελθόν.

Οι περισσότεροι από μας δέχονται ότι οι παρεμβάσεις μας μπορούν να έχουν μεγάλες επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον μας. Στην περίπτωση που προκαλούν σεισμούς, τότε μιλάμε για ενέργειες του ανθρώπου φθάνοντας βαθιά, υπόγεια, σε όλη τη διαδρομή μέχρι την κρούστα.

Η οικοδόμηση ενός φράγματος είναι ένα τεράστιο επίτευγμα της μηχανικής. Πρόκειται για τεράστιες δομές,και οι δεξαμενές τους συγκρατούν τεράστιες ποσότητες νερού. Το φράγμα Zipingpu Dam, για παράδειγμα μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερο από ένα δισεκατομμύριο κυβικά μέτρα νερού από τον ποταμό Minjiang. Ωστόσο,το βάρος και τα χαρακτηριστικά λίπανσης του νερού μπορεί να είχαν προκαλέσει τον  σεισμό του 2008.

Είναι απλό, αν το δείτε σχετικά με την φυσική κατάσταση του εδάφους. Η γη κάτω από ένα ποτάμι έχει συνηθίσει να υποστηρίζει μια ορισμένη ποσότητα νερού. Εκείνο το νερό ασκούσε κάποια πίεση επί τόπου, και διέρρεε στο έδαφος σε ένα ορισμένο βάθος.

Όταν οι άνθρωποι κατασκευάζουν ένα φράγμα ενός ποταμού, και προσπαθούν να περιορίσουν τον όγκο του νερού του με μια δεξαμενή, τότε τα φυσικά χαρακτηριστικά του αλλάζουν - μερικές φορές γρήγορα και δραματικά. Είμαστε πιο εξοικειωμένοι με τις αλλαγές αυτές που εκφράζονται μέσα από τις κατολισθήσεις, όταν το νερό χαλαρώνει το έδαφος που στηρίζει ένα ορεινό βράχο. Μία από τις πλέον θανατηφόρες κατολισθήσεις στην ιστορία, έγινε στη βόρεια Ιταλία το 1963, όταν ένα ολόκληρο χωριό από 2.500 άτομα εξαφανίστηκε . Αυτό συνέβη όταν 400 εκατομμύρια κυβικά μέτρα βράχου βουνού έπεσαν στην δεξαμενή Vaiont, με αποτέλεσμα να προκύψει ένα τσουνάμι-παλιρροιακό κύμα ύψους 261 μέτρων το οποίο παρέσυρε ότι βρήκε στο πέρασμα του.

Οι μηχανισμοί που εκδηλώνονται, όταν ένα ποτάμι πυροδοτεί μια κατολίσθηση είναι παρόμοιοι με εκείνους που μπορεί να προκαλέσουν έναν σεισμό. Αλλά στην περίπτωση του σεισμού, τα αποτελέσματα εμφανίζονται αρκετά κάτω από την επιφάνεια.

Μέχρι πρόσφατα, ο πιο ισχυρός σεισμός που έχει αποδοθεί σε δραστηριότητα φράγματος έγινε στη δυτική Ινδία, το 1967. Τρία χρόνια μετά την ολοκλήρωση του φράγματος Koyna Dam, ένας σεισμός μεγέθους 6,5 Ρίχτερ έπληξε την περιοχή, σκοτώνοντας 180 άτομα.

Η σχέση των φραγμάτων με τους σεισμούς δεν είναι εύκολα κατανοητή, αλλά βασικά αυτό που συμβαίνει είναι το εξής: Όταν ένα φράγμα είναι χτισμένο και η δεξαμενή του είναι γεμάτη με νερό, το μέγεθος της πίεσης που ασκείται στη γη  αλλάζει δραματικά. Όταν η στάθμη του νερού της δεξαμενής αυξάνεται, η πίεση επί των υποκείμενων εδαφών αυξάνεται. Όταν η στάθμη του νερού μειώνεται, η πίεση μειώνεται. Αυτή η διακύμανση μπορεί να τονίσει τη λεπτή ισορροπία μεταξύ των τεκτονικών πλακών κάτω από την επιφάνεια, που πιθανώς προκαλούν την κίνηση.

Ένας άλλος παράγοντας είναι το ίδιο το νερό. Όταν η πίεση νερού αυξάνεται, προκαλεί μεγαλύτερη αστάθεια κάτω από το έδαφος. Επιπλέον, καθώς το νερό βυθίζεται πιο βαθιά, μπορεί να λειτουργήσει ως ένα είδος λιπαντικού για πλάκες βράχων που υπάρχουν στο μέρος  από την τριβή και μόνο. Η λίπανση μπορεί να προκαλέσει στις πλάκες να γλιστρήσουν.

Στην περίπτωση ενός σεισμού, είναι δύσκολο να αποδειχθεί περίτρανα ότι ο ένοχος ήταν ένα φράγμα. Είναι τόσο δύσκολο να γνωρίζουμε ακριβώς τι συμβαίνει κάτω από την επιφάνεια, με τόσους πολλούς παράγοντες να παρεμβαίνουν. Στην περίπτωση της Sichuan στον σεισμό του 2008, για παράδειγμα, η επιτροπή δεν έχει καταλήξει ακόμη σε κάποιο πόρισμα . Ωστόσο  ένα πράγμα που ξέρουμε ,είναι ότι ένα φράγμα δεν μπορεί να προκαλέσει έναν σεισμό από μόνο του. Οι παράγοντες κινδύνου, ειδικά ασταθή ρήγματα, θα πρέπει να υπάρχουν ήδη. Και αυτό είναι που ανησυχεί πολλούς επιστήμονες. Εδώ και καιρό προειδοποιούν για το φράγμα Three Gorges Dam της Κίνας, το οποίο είναι χτισμένο πάνω σε ενεργό σεισμικό ρήγμα. Μερικοί λένε ότι είναι μόνο θέμα χρόνου πριν  το φράγμα αυτό δώσει ένα μεγάλο σεισμό, πιθανώς όπως αυτό στην επαρχία Σιτσουάν το 2008.

Φωτογραφίες από τον τρομερό σεισμό του Sichuan και από το φράγμα του Three Gorges Dam της Κίνας.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το howstuffworks