Πώς η γη «θεραπεύεται» έπειτα από έναν σεισμό

Για πρώτη φορά, επιστήμονες από Αμερική και Κίνα είδαν τη Γη να αυτοθεραπεύεται έπειτα από έναν σεισμό και η διαδικασία αυτή έμοιαζε πολύ με αυτήν ενός ανθρωπίνου σώματος που θεραπεύει τον εαυτό του από ένα χτύπημα ή κόψιμο στο δέρμα. Κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, το έδαφος σχίζεται κατά μήκος ενός ρήγματος δημιουργώντας σπασίματα οδοντωτής μορφής. Μετά το σεισμό των 7,9 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ στην επαρχία Wenchuan της Κίνας, παρατηρήθηκε με τη βοήθεια ειδικού τρυπανιού πως υγρά γέμισαν τα σπασίματα του ρήγματος κατά τον ίδιο τρόπο με τον οποίο το αίμα εκχύνεται σε μια πληγή. Μέσα σε δύο χρόνια –αμελητέα περίοδος σε σχέση με το ηλικιακό μέγεθος της Γης– το ρήγμα φαινόταν να θεραπεύεται με ταχύτατο ρυθμό μέσω διαφόρων διαδικασιών. Οι σχισμές βέβαια ενίοτε ξανάνοιγαν κατά τη διάρκεια άλλων μακρινών σεισμών.

Κανείς δεν γνωρίζει πώς ακριβώς θεραπεύονται τα ρήγματα και οι παρατηρήσεις από τη γεώτρηση στο ρήγμα της Wenchuan δημιούργησαν περισσότερες ερωτήσεις από αυτές που μπορούσαν να απαντηθούν. Σύμφωνα όμως με τον γεωφυσικό Chris Marone, η μακρόπνοη παρακολούθηση του ρήγματος ενόσω οι ρωγμές του ανοίγουν και κλείνουν, προσφέρουν στην επιστημονική κοινότητα μια σειρά συναρπαστικών γρίφων. Ο ίδιος αναφέρει πως η εξήγηση του τι ακριβώς συμβαίνει στο ρήγμα θα επιφέρει σοβαρές αλλαγές σε πολλά σχετικά τεχνικά ζητήματα. Πιθανά μοντέλα που θα παραχθούν βάσει των αποτελεσμάτων της μελέτης του ρήγματος της Wenchuan είναι δυνατό να επηρεάσουν τις τεχνικές μελέτες οποιουδήποτε μέρους διαρρέεται υπογείως από νερό, όπως άλλα ρήγματα, υδροφόρους ορίζοντες και πηγές.

Γεωτρήσεις άμεσης επέμβασης

Η μελέτη του ρήγματος της Wenchuan είναι μέρος μιας ευρύτερης παγκόσμιας προσπάθειας του να εξετάζονται τα ρήγματα σε όσο το δυνατό συντομότερο χρονικό διάστημα ύστερα από σεισμό, ώστε τα παραγόμενα δεδομένα να δημιουργήσουν υπολογιστικά μοντέλα τα οποία θα διασταυρώνουν τα αποτελέσματα εργαστηριακών μελετών.

«Ήδη γνωρίζουμε πως υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους τα σεισμογενή ρήγματα ενδεχομένως να μη συμπεριφέρονται με τον τρόπο που εμείς θεωρούσαμε πως θα έπρεπε», αναφέρει η Emily Brodsky, γεωφυσικός του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια.

Το έργο της μελέτης του ρήγματος της επαρχίας της Wenchuan χρηματοδοτήθηκε από την κινέζικη κυβέρνηση και άρχισε 178 μέρες μετά τον καταστρεπτικό σεισμό που κόστισε τη ζωή σε περισσότερα από 80.000 άτομα. Έγιναν πέντε βαθιές γεωτρήσεις στο σεισμογενές ρήγμα, όπου βρέθηκε στρώση φρεσκοκονιορτοποιημένου βράχου πάχους ενός εκατοστού.

Για μια περίοδο 18 μηνών, η επιστημονική ομάδα παρακολουθούσε τη διαπερατότητα του ρήγματος στο νερό.

Σύμφωνα με την Emily Brodsky, η διαπερατότητα ενός ρήγματος στο νερό μειώνεται όσο το ρήγμα επουλώνεται. Το πείραμα παρακολούθησε την άμπωτη και πλημμυρίδα των υγρών του ρήγματος από παλιρροϊκές δυνάμεις, όμοιες με αυτές που προκαλούν τα φαινόμενα παλίρροιας στους ωκεανούς.

Οι ερευνητές εντόπισαν μια σταθερή απομείωση στη διαπερατότητα του ρήγματος στις περιοχές της γεώτρησης. Θεωρούν πως αυτή η απομείωση της διαπερατότητας υφίσταται γιατί τα διάκενα κατά μήκος της περιοχής γεμίζουν με νέα υλικά που παρασύρθηκαν από τα ρευστά του ρήγματος.

Η Brodsky ανέφερε πως η συνολική πτώση της διαπερατότητας ήταν σημαντικά ταχύτερη απ’ όσο είχαν δείξει στο παρελθόν σχετικά εργαστηριακά πειράματα. Η πιθανή εξήγηση είναι η ταχεία ίαση του ρήγματος, χωρίς βέβαια να είναι ακόμα γνωστό πώς ακριβώς γίνεται αυτό.

Επιρροή του ρήγματος εξ αποστάσεως

Κατά τη διάρκεια των μελετών παρατηρήθηκε ένα ακόμα περίεργο φαινόμενο, που αφορούσε ανώμαλη διακύμανση της διαπερατότητας του ρήγματος χωρίς προφανή λόγο. Η επιστημονική ομάδα αργότερα ανακάλυψε πως τμήματα του ρήγματος επηρεάζονταν από σεισμούς που συνέβαιναν σε πολύ μεγάλες αποστάσεις. Δύο από τους σεισμούς ήταν αυτός του Μαρτίου του 2011 στην Ιαπωνία και των 7,8 βαθμών στην Σουμάτρα της Ινδονησίας τον Απρίλιο του 2010.

«Δεν περιμέναμε καθόλου να δούμε να ξανανοίγουν περιοχές του ρήγματος, οπότε και εκπλαγήκαμε», ανέφερε η Brodsky. «Αυτή η αλληλεπίδραση μεταξύ του ρήγματος και των μακρινών σεισμών είναι μια ιδιαίτερα πολύπλοκη διαδικασία απ’ αυτή που περιμέναμε να δούμε».

Οι σεισμοί είναι γνωστό πως επηρεάζουν γειτονικά ρήγματα, ενώ είναι επίσης γνωστό πως μεγάλοι σεισμοί μπορούν να πυροδοτήσουν άλλους σεισμούς σε παγκόσμια κλίμακα. Όμως για πρώτη φορά παρατηρείται τέτοιου είδους επιρροή των σεισμικών κυμάτων σε ρήγματα και μάλιστα με τέτοια λεπτομέρεια.

Πηγή