Профессор Саратовского университета объясняет причины и последствия землетрясений в феврале 2023 года в Турции, рассказывает о том, можно ли спрогнозировать землетрясения, и даёт рекомендации, как себя вести в сейсмически неблагоприятных районах.
В начале февраля на юго-востоке Турции произошло сильнейшее в этой стране землетрясение за последние 84 года. Его магнитуда составила 7,8 баллов. Оно и серия сейсмических толчков, последовавших за ним, унесли жизни десятков тысяч людей. О причинах катастрофы и о том, грозят ли отголоски землетрясения России, рассказывает заведующий кафедрой общей геологии и полезных ископаемых геологического факультета СГУ профессор Андрей Юрьевич Гужиков.
– Какова причина землетрясений в Турции?
– Все землетрясения происходят оттого, что в земной коре образуются трещины. А трещины образуются от напряжённого состояния, в котором находится вся земная кора. На глубине она в напряжённом состоянии, потому что на неё сверху давят десятки километров горных пород. Земля разбита на литосферные плиты, которые движутся, давят друг на друга и тоже создают напряжённое состояние. Очень грубая, но верная аналогия: если сдавливать орех щипцами, какое-то время он сохраняет форму, а потом, при превышении предела прочности, трескается и рассыпается в разные стороны. В земной коре происходит то же самое: на неё давят по вертикали и горизонтали, и в конце концов она трескается, но в отличие от ореха не разлетается, так как сдавлена со всех сторон. Но в момент, когда образуется трещина, высвобождается огромное количество сейсмической энергии, упругие волны распространяются в литосфере и, достигая земной поверхности, вызывают огромные разрушения.
Многие землетрясения связаны не с образованием новых трещин, а с уже существующими трещинами. Есть долгоживущие трещины – разломы. Их очень много, вся земная кора на них разбита. По этим разломам тоже взаимодействуют блоки земной коры. Какое-то время они остаются неподвижны друг относительно друга, но, когда нагрузка на них всё возрастает и возрастает, они смещаются относительно друг друга. Этот процесс тоже сопровождается высвобождением энергии – возникает землетрясение.
Землетрясения распределены по нашей планете очень неравномерно. Все они сосредоточены на границах крупных литосферных плит. И Турция, конкретно тот район, где произошло землетрясение, как раз находится на границе двух литосферных плит: Африкано-Аравийской и Евроазиатской. Турция – один из самых сейсмически опасных регионов нашей планеты. Но, несмотря на весь трагизм ситуации, и тут с трудом можно говорить такие слова, с геологической точки зрения ничего выдающегося в этом событии нет. Да, сильное землетрясение. Но таких землетрясений с магнитудой 7,7-7,8 происходит в среднем около двадцати в год. Это не такое уж редкое явление. А это землетрясение оказалось в густонаселённом районе, поэтому и такое огромное количество жертв. У сейсмологов есть замечательное выражение, что убивает не землетрясение, убивают дома.
Очень большое значение имеет глубина землетрясения. Есть глубокофокусные очаги землетрясения, когда очаг возникает на глубине 100 километров и более. В этом случае, пока волны пройдут наверх, их энергия ослабнет, и даже в эпицентре сила разрушения будет не такой критичной. Совсем плохо, когда очаги землетрясения мелкофокусные. В Турции как раз этот случай: глубина очага – всего 18 километров, ещё и под густонаселёнными городами, мегаполисами.
Для сравнения вспомним Гималайское землетрясение 2015 года. Эти землетрясения произошли в пределах одного Средиземноморско-Гималайского сейсмического пояса и полностью сопоставимы по магнитуде и глубине очага. Однако в Гималаях количество жертв – 4 человека. Всё исключительно потому, что гималайские вершины слабо заселены.
Количество жертв землетрясений далеко не всегда связано с интенсивностью землетрясения. Да, магнитуда 7 – это нижний порог землетрясений, которые считаются катастрофичными и могут приводить к серьёзным последствиям. Тем не менее число жертв может достигать десятков тысяч даже при более слабых магнитудах – если эпицентр землетрясения оказывается в крупном мегаполисе.
Конечно, трудно рассуждать про чужую страну. Но очевидно, что там не полностью соблюдены меры по обеспечению сейсмостойкости зданий. Нет сомнений, что в Турции, как в сейсмически опасном регионе, существуют карты сейсмического районирования и соответствующие нормы безопасности. И то, что там такое огромное количество разрушений, несмотря на силу землетрясения и другие неблагоприятные факторы, говорит о нарушении нормативных документов.
Это проблема не только Турции. Например, Спитакское землетрясение 1988 года в Армении. Оно было меньше по интенсивности, его магнитуда была около 7. Количество жертв было тоже очень большое – официально 25 тысяч. Все знают, что этого количества жертв можно было бы избежать, если бы здания там были построены с соблюдением норм. Все здания, построенные по нормам, устояли.
Похоже по характеристикам и Ашхабадское землетрясение 1948 года: магнитуда – 7,3, очаг на глубине 18 километров, под столицей Туркменистана. Было более ста тысяч жертв. Но тогда ещё не существовало норм строительства по сейсмостойкости, а многие дома были очень старыми.
– Почему происходят серии землетрясений?
– По геологическим законам, которые следуют из физических. Форшоки – подземные толчки, предшествующие главному землетрясению, происходят до начала резкой подвижки горных пород вдоль разлома в земной коре. Крайне маловероятно, что это смещение будет одноактным. Очень часто движение продолжается, но с меньшей интенсивностью, что сопровождается афтершоками – сейсмическими толчками после главного удара.
Механизм землетрясения неплохо изучен. Известны факторы, провоцирующие землетрясение. Например, если в зону разлома просочится много воды, это может стимулировать землетрясение. В районах искусственных водохранилищ сейсмичность возрастает как раз по этой причине.
К Турции сказанное не имеет прямого отношения, так как этот район и без этого представляет тектонический узел разломов. Там, где сейчас произошло землетрясение, расположен известный Восточно-Анатолийский разлом, и причём в том месте, где произошла серия землетрясений, в него упирается разлом Мёртвого моря. Таким образом, там не нужно никаких дополнительных факторов – там и без того с регулярностью примерно раз в 100 лет землетрясения такой силы происходили и будут происходить.
Сейсмическая активность нашей планеты сейчас действительно несколько усилилась. Но территория Турции и без этого усиления сейсмически активна. Тем не менее Турция по сравнению, например, с Японией, всё-таки не столь активная сейсмическая зона. Магнитуда последнего крупнейшего землетрясения в истории человечества, Сендайского, имело магнитуду свыше 9. И тем не менее там количество жертв было меньше. Причём, если бы не цунами, которое не смогли предусмотреть, это число было бы ещё меньше. Японцы уже научились строить так, что даже при самых сильных землетрясениях их здания стоят на месте. Они колеблются, трескаются, стёкла вылетают, но таких разрушений, как сейчас в Турции, в большом количестве не происходит.
– После землетрясений в Турции заметили толчки в Сочи, в районе Курильских островов и даже в Арктике. Связаны ли эти землетрясения?
– Я думаю, что прямой корреляции между землетрясением в Турции и толчками в Сочи или в море Лаптевых искать не нужно. На планете ежедневно происходят несколько землетрясений с магнитудой около 7 и десятки, сотни сейсмических толчков с магнитудой 5-6, и никто не обращает на них внимания. Но как только произойдёт катастрофическое землетрясение с большим количеством жертв, то, естественно, сразу начинают обращать внимание и на всё остальное.
В Интернете много интерактивных карт сейсмической активности, на которых в режиме онлайн можно посмотреть количество землетрясений на планете за последние сутки. Там показаны ежедневные десятки и даже сотни землетрясений. В любой день можно посмотреть, что той или иной интенсивности сейсмические толчки были и в России.
Если говорить про Россию, то, конечно, бо́льшая часть нашей территории – это спокойные в сейсмическом отношении области. Нам, жителям Саратова, повезло: мы живём в центре древней платформы, где землетрясений надо опасаться в последнюю очередь. В России есть сейсмически опасные зоны: Крым, Кавказ, практически весь Дальний Восток. Все помнят катастрофическое землетрясение 1995 года на Сахалине, в Нефтегорске. Юг Сибири сейсмичен тоже: в 2003 году сильное землетрясение случилось на Алтае. Но эти зоны – всё-таки меньшая часть территории нашей страны.
В России работает Федеральная система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений, существуют карты общего сейсмического районирования. Бо́льшая часть – это белая зона, тут никаких особых мер противодействия сейсмической опасности предпринимать не надо. А Крым, Кавказ, Дальний Восток и юг Сибири закрашены на этих картах разными цветами, соответствующими разным уровням сейсмической опасности.
Вообще существует три типа таких карт: A, B и C. Карта A показывает, где в ближайшие 50 лет не произойдёт землетрясения определённой интенсивности, с вероятностью ошибки 10%. Карта B – с 5%-й вероятностью ошибки, а C – 1%-й. Карты категории С используются при строительстве атомных станций. Никакая комиссия не может принять ни один дом, ни другое сооружение, если не убедится в соблюдении всех мер при строительстве, гарантирующих сохранение объекта при землетрясении такой-то интенсивности.
– Значит, землетрясение всегда можно предсказать?
– Есть понятия долгосрочного и среднесрочного прогнозов и в этом смысле, безусловно – да. Ситуация просчитывается на десятки лет с такой математической точностью, когда вероятность ошибки можно оценить в процентах, когда ручаются, что на определённой территории в ближайшие 50 лет точно не будет землетрясения силой больше, например, 7 баллов.
А есть понятие краткосрочного прогноза. Тут всё обстоит гораздо сложнее. Краткосрочный прогноз претендует на то, что мы должны были бы сказать, что по крайней мере в начале февраля в конкретном районе Турции случится землетрясение такой интенсивности. И если бы мы могли это точно сказать, тогда надо было просто эвакуировать жителей городов. Сейсмологи во всём мире работают над краткосрочными прогнозами, однако их достоверность пока оставляет желать лучшего. И, кстати, проблема заключается не только в надёжности предсказания, но ещё и в следующем. Представьте себе, что мы с высокой вероятностью спрогнозировали, что в Адане, городе, который в наибольшей степени подвергся сейчас разрушению, будет такое землетрясение. Накануне спрогнозировали. И что? При такой срочной эвакуации более чем двухмиллионного населения есть опасение, что количество жертв будет не меньше, чем при самом землетрясении.
– В СМИ пишут, что литосферная плита сдвинулась на три метра. Это правда?
– Я думаю, что такие сообщения – это следствие неудачного перевода зарубежных СМИ или изначально неправильная трактовка журналистов. Когда говорят, что Аравийская плита сдвинулась относительно Анатолийской на 3 метра, корректнее говорить, что имели место перемещения отдельных крупных блоков. Безусловно, произошёл крупный сдвиг, и в этом месте реально зафиксировано смещение на 3 метра. Но говорить, что сейчас вся литосферная плита сдвинулась на 3 метра, преждевременно.
Литосферные плиты движутся со средней скоростью несколько сантиметров в год. Из чего это складывается? Во время этого землетрясения действительно произошло смещение крупного литосферного блока на 3 метра, и это сейчас зафиксировано. Может сместиться крупный блок площадью десятки тысяч километров, на его территории могут быть расположены несколько городов – такой громадный сдвиг может произойти. Через, допустим, 10 лет в другом месте, например, на 5 метров что-то сместится в том же направлении. Через 5 лет ещё сместится на несколько метров, и если потом, через 100 лет, мы суммируем все эти смещения, мы скажем, что в их результате за это время вся Аравийская плита передвинулась на 3 метра. Но, когда рассуждают о конкретном землетрясении, уместнее говорить, что переместился отдельный крупный блок. Претендовать на то, что в целом вся плита сейчас сместилась, мы не можем, это, как минимум, непросто обосновать.
– Как можно снизить ущерб от землетрясения?
– В первую очередь это соблюдение всех требований строительства. Это самое главное. Лучший способ – это вообще не селиться в сейсмических зонах, не строить там города, но это невозможно. Так сложилось, что самые благоприятные в климатическом отношении зоны очень часто совпадают с территориями с высокой сейсмичностью. Поэтому деваться некуда и нужно просто строить с учётом всех необходимых норм. И это возможно, это реально.
– Каковы главные рекомендации, которые жители городов должны соблюдать, попав в землетрясение?
– Не паниковать, конечно. Нам, жителям равнинных территорий, про это непривычно говорить, для нас это всё-таки неактуально, но если представить себя на месте жителей Средней Азии или Кавказа, то на случай землетрясения всегда лучше держать в одном месте, в каком-нибудь портфельчике, комплект документов, которые всегда при первых сильных сейсмических толчках нужно схватить с собой. Первым делом нужно покинуть здание и попытаться отойти от него на безопасное расстояние. Чем выше дом, тем дальше от него нужно отбежать. Если вы успели это сделать, с вами ничего не случится, а вероятность того, что под вашими ногами разверзнется трещина, совершенно минимальная. Ни в коем случае не пользоваться лифтом, если вы находитесь в многоэтажном здании, спускаться только по лестнице, потому что при землетрясении лифт заклинит в первую очередь. И, наконец, если вы не успели выбежать, а дом начинает сильно трясти, на крайний случай жителям сейсмоопасных регионов рекомендуют вставать в дверных проёмах.
Беседовала Полина Громова