عمران آنلاین

آیا خشک‌سالی موجب تحریک رخداد زلزله مهمی می‌شود؟

زلزله‌های ناشی از خشک‌سالی در کالیفرنیا

دانشمندان بر این باورند که به دلیل تخلیه ذخایر آب‌های زیرزمینی در نزدیکی گسل سان آندریاس (جهت مصارف کشاورزی)، خطر زمین‌لرزه در ناحیه کالیفرنیا در حال افزایش است.

طی ۱۵۰ سال گذشته، مردم کالیفرنیا حدود ۱۶۰ کیلومتر مکعب آب زیرزمینی را از دره مرکزی (قلب کشاورزی این ایالت) پمپاژ کرده‌اند. این مقدار آب پمپاژ شده به‌اندازه آبی است که برای دو بار پر کردن دریاچه پل، دریاچه مید و تمامی مخازن رودخانه کلرادو در پایین رودخانه کافی است. آموس و همکاران (۲۰۱۴) در مجله نیچر نشان دادند که هرچه آب بیشتری از زمین در دره مرکزی کالیفرنیا پمپاژ می‌شود، احتمال وقوع زلزله در نزدیکی گسل سان آندریاس افزایش می‌یابد.

در این مطالعه، داده‌های حاصل از بیش از ۵۰۰ ایستگاه جی‌پی‌اس در دره مرکزی و کوه‌های اطراف آن موردبررسی قرارگرفته است. بدون در نظر گرفتن اثر پمپاژ آب، پوسته زمین در کوه‌های ساحلی کالیفرنیا و جنوب نوادا در حال حاضر ۳ میلی‌متر در سال در حال بالا آمدن است. پمپاژ آب‌های زیرزمینی در این منطقه، بارگذاری روی لیتوسفر را کاهش داده و نتیجتاً باعث افزایش سرعت بالا آمدن پوسته در این منطقه می‌شود.

در کالیفرنیا، با این بالا آمدن، احتمال وقوع زمین‌لرزه در سیستم گسل سان آندریاس را افزایش می‌دهد. در ماه‌های گرم سال و هنگام کاهش آب‌های سطحی، میزان استخراج از آب‌های زیرزمینی برای تهیه محصولات کشاورزی افزایش می‌یابد.

این تغییرات فصلی موجب بارگذاری و باربرداری مکرر آب در لیتوسفر شده و زمین به سمت بالا و پایین حرکت می‌کند و به نظر می‌رسد زمین‌لرزه‌های کوچکی در اثر این تغییر حرکات پوسته ایجاد می‌شوند.

زلزله‌های پارکفیلد – کالیفرنیا

در بخش پارکفیلد گسل سان آندریاس، در فواصل منظم در سال‌های ۱۸۵۷، ۱۸۸۱، ۱۹۰۱، ۱۹۲۲، ۱۹۳۴ و ۱۹۶۶ زلزله‌هایی با بزرگای متوسط حدود ۶ رخ‌داده است. داده‌های موجود نشان می‌دهد که همه این شش زلزله پارکفیلد با بزرگای متوسط ممکن است “زلزله سرشتی” بوده باشند به این معنی که همه آنها موجب گسیختگی یک قطعه یکسان از گسل شده‌اند.

سازمان زمین‌شناسی ایالات‌متحده در آوریل سال ۱۹۸۵ پیش‌بینی کرد که زلزله بعدی با بزرگای ۵/۵ تا ۶ به‌احتمال ۹۵% در بازه زمانی ۱۹۸۵ تا ۱۹۹۳ در همین منطقه رخ خواهد داد. گرچه این زلزله در سپتامبر ۲۰۰۴ رخ داد. اخیراً پژوهش‌هایی در همین سازمان زمین‌شناسی ایالات‌متحده در سال ۲۰۰۷ صورت گرفته که نشان‌دهنده جابجایی‌های کوچک در منطقه پارکفیلد کالیفرنیا در ناحیه مونتری است.

مطالعه سال ۲۰۰۷ به بررسی تغییرات فصلی در زمین‌لرزه‌ها اشاره دارد که بیشتر در تابستان اتفاق می‌افتد. این مطالعه نشان می‌دهد که به دلیل چرخه هیدرولوژیکی و خشکسالی‌ های مکرر، تغییرات تنش زمین به دلیل پمپاژ آب‌های زیرزمینی افزایش‌یافته و موجب افزایش احتمال رخداد زمین‌لرزه‌ها و تغییر نرخ لرزه‌خیزی و رفتار زلزله‌های سرشتی در این ناحیه می‌شود. با توجه به مساله خشک‌سالی در بخش پارکفیلد گسل سان اندریاس، این نگرانی وجود دارد که زلزله بعدی در محدوده پارکفیلد چه زمانی رخ خواهد داد؟

خشک‌سالی و فرونشست در استان تهران

قسمت‌های جنوبی شهر تهران به دلیل قرارگیری در دشت و وجود آبرفت‌های جوان، در معرض خطر بالای فرونشست است. طی سال‌های اخیر، رشد جمعیت و برداشت بی‌رویه از سفره‌های آب زیرزمینی، بر میزان خطر فرونشست در این مناطق به‌شدت افزوده است. در محدوده جنوب غربی تهران، فرونشستی با مساحت حدود ۶۵ کیلومترمربع قرار دارد که دارای نرخ بالای فرونشست بوده و بخش‌هایی از مناطق ۱۷، ۱۸ و ۱۹ تهران را در برگرفته و در معرض ریسک بالا قرار داده است. طبق مطالعات جدید، نرخ فرونشست سالانه حدود ۳۶ سانتی‌متر (یک میلی‌متر در روز) در دشت تهران، خصوصاً در مناطق جنوب غربی تهران است. برداشت‌های بی‌رویه آب‌های زیرزمینی در مناطق جنوب غربی تهران نشان می‌دهد که فرونشست زمین به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای زیاد بوده است.

زلزله ۲۹ آذر ۹۶ با بزرگای ۵.۲ موجب تغییرات تنش در پهنه غربی تهران و در اثر جنبایی گسل ماهدشت-جنوب کرج، شده است. این تغییرات تنش با افزایش تنش در اثر زلزله ۲۹ آذر در پهنه شرقی خود در محدوده انتهای غربی پهنه گسل شمال تهران و در پهنه غربی خود در انتهای شرقی گسل جنوب اشتهارد (و نه گسل اشتهارد) همراه بوده است. محدوده تخلیه و پمپاژ وسیع آب در غرب استان تهران و فرونشست‌های وسیع در ناحیه غرب استان تهران با بخشی از ناحیه افزایش تنش در شرق گسل ماهدشت جنوب کرج منطبق است.

بدون لحاظ کردن مساله فرونشست زمین و بودن در نظر گرفتن افزایش تنش، صرفاً با تحلیل آماری زلزله‌ها تا ۲۹ آذر و بعد از آن می‌توان نشان داد که با در نظر گرفتن داده‌های زلزله ۲۹ آذر احتمال رخداد زمین‌لرزه شدید و اصلی به حدود دو برابر برای بازه زمانی یک سال آینده افزایش‌یافته است. ضمناً نباید افزایش تنش در به‌ویژه در انتهای شرقی گسل ماهدشت جنوب کرج و همچنین انطباق محدوده این افزایش تنش با پهنه تغییرات تنش در اثر فرونشست زمین در غرب استان تهران را نباید نادیده گرفت.

بررسی تغییر اقلیم و خشک‌سالی با زلزله در استان تهران، پیشنهاد یک مطالعه

اثر تغییر شکل لایه‌های سطحی به دلیل تغییرات اقلیمی و خشک‌سالی بر تحریک زون گسله در جنوب و جنوب غرب تهران و مدل‌سازی احتمال گسیختگی گسل و چکانش زلزله‌های با بزرگای متوسط تا زیاد به‌عنوان هدف مطالعه پیشنهادی من در نظر گرفته‌شده است.. به این منظور طراحی روش کار را با ارزیابی همبستگی تغییرات اقلیمی با لرزه‌خیزی القائی و نشست‌های زمین‌شناختی و توسعه مدل‌های پیش‌بینی (با برازش مدل و داده‌کاوی) و همچنین پردازش تصاویر و داده‌ها برای تولید نقشه پهنه‌بندی خطر انجام داده‌ام. چنین پیشنهاد مطالعه‌ای تاکنون موفق به جذب حامی مالی و پشتیبان نشده است.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *