Σμήνος σεισμών κάτω από το Αιγαίο
Ένα αξιοσημείωτο σμήνος μικρών έως μέτριων σεισμών τραντάζει τον πυθμένα της θάλασσας μεταξύ των ελληνικών νησιών Σαντορίνης και Αμοργού την τελευταία εβδομάδα. Η σεισμικότητα ξεκίνησε στις 27 Ιανουαρίου, με γεγονότα κάτω από το M3 από την 29η, τα μέγιστα μεγέθη έχουν αυξηθεί σε M5,1. Ένας αριθμός από τους σεισμούς ήταν αρκετά μεγάλος ώστε να γίνει αισθητός σε κοντινά νησιά. Δόνηση από τον σεισμό M5.1, που σημειώθηκε το απόγευμα της 3ης Φεβρουαρίου, αναφέρθηκε τόσο στην Αθήνα στα βορειοδυτικά όσο και στην Κρήτη στα νότια.
Ενώ κάθε μεμονωμένο συμβάν μπορεί να μην θεωρείται σοβαρό, ο αυξανόμενος ρυθμός σεισμικότητας έχει εγείρει ορισμένες ανησυχίες. Τα ρήγματα σε αυτή την περιοχή είναι ικανά για πολύ μεγάλα γεγονότα: προήλθαν από τον θανατηφόρο σεισμό M7.8 της Αμοργού στις 9 Ιουλίου 1956, τον οποίο ακολούθησε 13 λεπτά αργότερα ένας μεγάλος μετασεισμός M7.2. Η έντονη δόνηση από αυτούς τους σεισμούς και η γρήγορη άφιξη ενός τεράστιου κύματος τσουνάμι, προκάλεσαν μεγάλες καταστροφές σε όλα τα νησιά του κεντρικού Αιγαίου. Αν και τα ρήγματα πηγής αυτών των μεγάλων ρήξεων ήταν από καιρό αβέβαια, μια ομάδα επιστημόνων από τη Γαλλία, την Ελλάδα και την Ισπανία διεξήγαγε πρόσφατα απομακρυσμένες υποβρύχιες εξερευνήσεις γύρω από την επίκεντρη τοποθεσία (Leclerc et al., 2024). Η ομάδα βρήκε ένα ρήγμα με μια πρόσφατα εκτεθειμένη επιφάνεια στη βάση, με μέσο όρο 12,7 μέτρα σιωπηρής ολίσθησης - μια πιθανή αντιστοιχία για τον σεισμό του 1956.
Το ερώτημα στο μυαλό όλων είναι:
Πώς θα εξελιχθεί αυτό το σμήνος σεισμών και θα μπορούσε δυνητικά να προκαλέσει έναν μεγαλύτερο σεισμό - ίσως έναν όπως ο M7.8 που συνέβη το 1956; Οι μεγάλοι σεισμοί είναι σπάνιοι. Leclerc et al. υπολόγισε ότι ο σεισμός του 1956 είχε 9 μέτρα οριζόντιας επέκτασης, κατά μέσο όρο.
Οι μετρήσεις GPS στα νησιά δείχνουν ότι μόνο περίπου 4 χιλιοστά επέκτασης σημειώνονται κάθε χρόνο — επομένως θα χρειαστούν, κατά μέσο όρο, περίπου 2.250 χρόνια για να εξισορροπηθεί ένας σεισμός όπως αυτός του 1956, εάν αυτός ευθύνεται για το μεγαλύτερο μέρος της ολίσθησης σε αυτό τη ζώνη. Δυστυχώς, οι μεγάλοι σεισμοί είναι επίσης ακανόνιστοι και δεν μπορούμε να βασιστούμε σε αυτού του είδους τις εκτιμήσεις για να ενημερώσουμε τον κίνδυνο: ενώ ο μέσος ρυθμός σεισμών μπορεί να εξισορροπήσει την τεκτονική επιβολή, τα κενά μεταξύ μεμονωμένων γεγονότων μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερα ή μικρότερα.
Επιπλέον, η ρήξη του σεισμού του 1956 πιθανότατα δεν έφθασε σε ολόκληρη τη ζώνη του ρήγματος, επομένως τα ρήγματα κατά μήκος και πέρα από τις άκρες της ρήξης - μπορεί να έχουν μεγαλύτερη συσσωρευμένη τάση. Έχοντας αυτό υπόψη, μια σειρά από προληπτικά μέτρα εφαρμόζονται στην πληγείσα περιοχή, στοχευμένα είναι ο μετριασμός των επιπτώσεων σε περίπτωση μεγαλύτερου σεισμού.
Ένα συνηθισμένο ρεφρέν στην επιστήμη των σεισμών είναι: «Οι σεισμοί δεν σκοτώνουν ανθρώπους, τα κτίρια σκοτώνουν ανθρώπους». Έτσι, τα τοπικά σχολεία είναι προσωρινά κλειστά και οι κάτοικοι καλούνται να αποφεύγουν μεγάλες συγκεντρώσεις σε εσωτερικούς χώρους και να μείνουν μακριά από εγκαταλελειμμένα κτίρια και απότομο έδαφος. Συνιστάται επίσης στους πολίτες να αποφεύγουν τις ακτογραμμές σε περίπτωση τσουναμιογόνου σεισμού. Συνεργεία έκτακτης ανάγκης έχουν επίσης αναπτυχθεί προληπτικά.
Η κατανόηση των σμηνών
Έχουμε γράψει για σμήνη σεισμών πολλές φορές στο παρελθόν, ώστε να μπορούμε να αντλήσουμε κάποιες γνώσεις από αυτά τα γεγονότα του παρελθόντος. Πρώτον, τι είναι ένα σμήνος σεισμών; Οι περισσότερες αλληλουχίες σεισμών που συζητάμε παρουσιάζουν έναν μεγάλο σεισμό - έναν «κύριο σεισμό» - που ακολουθείται από μετασεισμούς και σε ορισμένες περιπτώσεις προηγούνται μικρότεροι προσεισμοί.
Σε μια ακολουθία όπως αυτή, οι σχέσεις μεταξύ των σεισμών γίνονται σε μεγάλο βαθμό κατανοητές: κάθε σεισμός σχετίζεται με κίνηση του φλοιού που είτε αυξάνει είτε μειώνει την τάση στα κοντινά ρήγματα. Αυτές οι αλλαγές στρες μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε κινήσεις του ρευστού στον φλοιό, οι οποίες μπορούν να αλλάξουν από μόνες τους την αποτελεσματική πίεση στα ρήγματα. Τελικά, αυτές οι αλλαγές στρες μπορούν να προκαλέσουν περισσότερους σεισμούς, με τα αποτελέσματα να εξασθενούν αργά με την πάροδο του χρόνου. Ενώ ο ρυθμός μετασεισμού τελικά εξαφανίζεται, κάθε μετασεισμός εξακολουθεί να έχει μια μικρή πιθανότητα να πυροδοτήσει έναν άλλο σεισμό μεγαλύτερο από τον εαυτό του.
Δεν είναι αυτό που βλέπουμε αυτή τη στιγμή στην Ελλάδα. Αντίθετα, οι σεισμοί φαίνεται να γίνονται μεγαλύτεροι με την πάροδο του χρόνου και υπάρχουν πολλοί σεισμοί παρόμοιου μεγέθους. Η σεισμικότητα δεν αποσυντίθεται. Αυτό δείχνει ότι υπάρχει κάποια άλλη φυσική διαδικασία που πυροδοτεί τη σεισμικότητα, όχι μόνο οι αλλαγές στρες που σχετίζονται με κάθε μεμονωμένο γεγονός. Τα σμήνη είναι συνήθως είτε μαγματικά - σχετίζονται με την κίνηση του μάγματος σε ένα ηφαιστειακό περιβάλλον - είτε σχετίζονται με την κίνηση των υγρών στον φλοιό.
Αν και αυτοί οι σεισμοί δεν είναι τόσο μακριά από τη Σαντορίνη (ένα ενεργό και ιστορικά σημαντικό ηφαίστειο), στην πραγματικότητα συνδέονται με ένα διαφορετικό τεκτονικό σύστημα στα βορειοανατολικά. Αυτό το σύστημα ρηγμάτων έχει προηγούμενο ιστορικό σμηνών σεισμών, που ερμηνεύεται ως σχετικό με το ρευστό. Η πρόκληση είναι ότι, σε αντίθεση με τις αλληλουχίες κυρίου-μετασεισμού, δεν έχουμε πραγματικούς «επιστημονικούς νόμους» για τα σμήνη και συνήθως δεν μπορούμε να παρακολουθήσουμε την κίνηση των ρευστών βαθιά στον φλοιό (εκτός από τα σεισμικά τους αποτελέσματα). Ενώ μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι ο μεγαλύτερος σεισμός σήμερα ήταν μεγαλύτερος από τον μεγαλύτερο χθες, και ότι τα μέγιστα μεγέθη φαίνεται να αυξάνονται με την πάροδο του χρόνου, αυτό δεν έρχεται με την προσδοκία ότι το μοτίβο θα συνεχιστεί.
Τι μπορούμε να μάθουμε από γεγονότα του παρελθόντος;
Ενώ υπάρχουν παραδείγματα σεισμικών σμηνών που φαίνεται να προκάλεσαν (με κάποιο περίπλοκο τρόπο) πολύ μεγάλους σεισμούς - όπως ο σεισμός M7.5 που έπληξε το Νότο της Ιαπωνίας την 1η Ιανουαρίου 2024 - υπάρχουν πολλά άλλα που δεν έχουν προκαλέσει. Μεταξύ αυτών είναι ένα σμήνος που έπληξε την ανατολική Ταϊβάν αρκετές εβδομάδες μετά τον σεισμό M7.4 στις 3 Απριλίου 2024. Αυτό το σμήνος περιελάμβανε πολλαπλούς σεισμούς πάνω από 6 Ρίχτερ και ήταν εξαιρετικά ανησυχητικό: συνέβη κοντά στις κορυφές πολλών μεγάλων ρηγμάτων με ιστορικά μεγάλων σεισμών, που είχαν ήδη τονιστεί από τον κύριο σεισμό M7.4.
Κι όμως, το σμήνος διαλύθηκε μετά από λίγες μέρες και η ακολουθία των μετασεισμών επανέλαβε την κανονική συμπεριφορά. Και σε άλλες περιπτώσεις, τα σμήνη ακολουθήθηκαν από καθυστερημένη ενεργοποίηση ενός μεγαλύτερου σεισμού - επομένως είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι ακόμα κι αν σταματήσει το σμήνος, μπορεί να υπάρχει ακόμα κάποια περίοδος αυξημένου κινδύνου.
Επομένως, δεν είναι εύκολο να πούμε τι θα συμβεί με αυτό το σμήνος στα ελληνικά νησιά. Μια πιθανότητα είναι ότι ο παλμός των υπεύθυνων ρευστών θα μεταναστεύσει προς τα πάνω και έξω από τη ζώνη του ρήγματος και η σεισμικότητα θα σταματήσει. Είναι επίσης πιθανό είτε τα υγρά είτε οι σεισμοί μέσα στο σμήνος να προκαλέσουν μεγαλύτερη ρήξη σε ένα από τα κύρια ρήγματα. Αυτή η δεύτερη πιθανότητα είναι πιο απίθανη, απλώς επειδή οι μεγάλοι σεισμοί είναι σπάνιοι. Ωστόσο, ο κίνδυνος ενός μεγάλου σεισμού σε αυτό το σύστημα ρηγμάτων είναι σίγουρα αυξημένος πάνω από το κανονικό και η κυβερνητική αντίδραση φαίνεται απολύτως κατάλληλη.
Συνήθως, τα σμήνη τεκτονικών σεισμών μπορεί να διαρκέσουν από μερικές ημέρες έως εβδομάδες, αλλά συνήθως δεν διαρκούν πολύ περισσότερο από αυτό, με ορισμένες αξιοσημείωτες εξαιρέσεις (όπως το σμήνος στο Noto της Ιαπωνίας).
Τεκτονικό σκηνικό
Γιατί γίνονται αυτοί οι σεισμοί; Για να κατανοήσουμε τις δυνάμεις που λειτουργούν, πρέπει να κάνουμε σμίκρυνση και να εξετάσουμε τη μεγαλύτερη εικόνα. Οι σεισμοί συμβαίνουν εντός της ζώνης ρηγμάτων Σαντορίνης-Αμοργού με βορειοανατολικό-νοτιοδυτικό προσανατολισμό, που πήρε το όνομά του από τα κοντινά νησιά Σαντορίνη και Αμοργό. Ωστόσο, αυτά τα ρήγματα είναι μόνο ένα μικρό μέρος ενός τεράστιου και πολύπλοκου συστήματος. Η Ελλάδα περιβάλλεται στα δυτικά και νότια από μια μακριά, καμπύλη ζώνη καταβύθισης που ονομάζεται Ελληνική Τάφρος. Ο πολύ παλιός, πολύ ψυχρός ωκεάνιος φλοιός που βρίσκεται κρυμμένος κάτω από την ανατολική Μεσόγειο, βυθίζεται κάτω από την Ελλάδα. Ωστόσο, αυτή η βυθιζόμενη πλάκα δεν γλιστρά απλώς σταθερά προς τα κάτω μέσα στον μανδύα: τραβάει επίσης προς τα κάτω και μακριά. Σε απάντηση, ο υπερκείμενος φλοιός-δηλαδή η Ελλάδα- σχίζεται, τεντώνεται και αραιώνεται για να γεμίσει το χώρο που αφήνει η πλάκα που υποχωρεί. Αυτό το τέντωμα κάνει την Κρήτη να κινηθεί προς την Αφρική, σε σύγκριση με τη Βόρεια Ελλάδα.
Μοντέλο μπλοκ που απεικονίζει μερικά από τα ρήγματα που αποτελούν τη ζώνη ρηγμάτων Σαντορίνης-Αμοργού. Σχήμα 15 των Hooft et al. (2017).
Οι γεωλογικές λεπτομέρειες για το πώς εξελίχθηκε ο φλοιός του Αιγαίου με την πάροδο του χρόνου είναι συναρπαστικές και αποτελούν κύριο επίκεντρο της τεκτονικής έρευνας στην περιοχή. Αρκεί να πούμε ότι το τέντωμα του φλοιού έχει εξελιχθεί στο χώρο και στο χρόνο και οι ουλές της παραμόρφωσης υπερτίθενται σε πολλές διαφορετικές γεωλογικές δομές.