Землетрясения на Кубани: можно ли предвидеть природное явление?
Разрушительные землетрясения (8 и более баллов из 12) в Краснодарском крае случаются раз в 1000 лет. Сильные (до 7 баллов) — каждые 25-32 года, слабые толчки (2-4 балла) ощущаются каждые 2-4 года. «Краснодарские известия» побеседовали с заместителем председателя Южного научного центра РАН по науке, директором НИЦ прогнозирования и предупреждения геоэкологических и техногенных катастроф КубГУ Владимиром Бабешко и составили сейсмокарту региона.
Почему случаются толчки
Кубань — одна из самых сейсмоопасных территорий страны наряду с Камчаткой, Курилами, Сахалином, Алтаем, Байкалом и Якутией.
— Мы относимся к 8-балльной зоне сейсмичности. Эти баллы присваиваются исходя из наблюдений за сильными землетрясениями, которые происходили ранее. В горах есть каньоны и разрезы, которые образовались на территории края. Например, каньон реки Белой, возможно, образовался таким образом. Молодые, еще формирующиеся Кавказские горы (множество разломов под ними и на дне Черного моря), грязевые вулканы Тамани и, конечно, украшение Кавказских гор, стратовулкан (многослойный и сложный) Эльбрус — именно эти факторы предопределяют высокую вероятность и частую повторяемость землетрясений в регионе,
— рассказывает академик.
В крае действуют сразу две сейсмостанции. Одна на базе Кубанского госуниверситета, другая, входящая в структуру Обнинского центра сейсмических исследований, — в Анапе.
Согласно одной из гипотез, сейсмическая активность — это процесс выравнивания потенциальной энергии, распределенной в недрах Земли. В каких-то местах их толщина 40 км, в каких-то — восемь. Это и влияет на энергию, которая стремится повсюду распределиться одинаково.
— Грубо говоря, структура Земли — словно круто сваренное яйцо со сломанной скорлупой. Фрагменты скорлупы — аналог литосферных плит, — рассказывает академик. — Если дальше сжимать такое «яйцо», — фрагменты ломаются, это и есть землетрясение. Земля сложнее яйца, но и здесь есть как внешние, так и внутренние воздействия.
Среди них — периодически изменяющиеся в каждой точке планеты притяжения Луны, воздействия атмосферы на поверхность «шарика», медленно тормозящие его вращение в связи с наличием очень малой вязкости воздуха.
Внутренние причины воздействия — физико-химические процессы в нижней мантии в зоне ядра, образование и продвижение к поверхности Земли плюмов — движущихся снизу к литосферным плитам объемных образований — более легких, чем пластические наполнения нижней и верхней мантий Земли, результатов физико-химических процессов.
Эти процессы вызывают подвижки литосферных плит, которые в связи с теорий прочности и разрушения материалов приводят к землетрясениям, вызывающим появление разрушительных сейсмических воздействий на поверхности Земли. Это подвижки и волны.
— Возьмем пружину из стальной проволоки и сильно сожмем ее, — приводит сравнение ученый. — Она запасется потенциальной энергией, равной той работе, которую затратили при ее сжатии. Разрежем сжатую пружину пополам, два ее фрагмента придут в движение, быстро распрямляясь, и могут сильно ударить по препятствиям на их пути. Грубо говоря, это и есть сейсмическая подвижка.
На поверхности Земли роль пружины играют литосферные плиты, имеющие в основном хрупкое строение из гранита в верхнем слое и более тяжелое, базальтовое, внизу. Они способны запасать огромное количество потенциальной энергии, высвобождаемой при разрушении. Толщина коры Земли в континентальной зоне доходит до 40 км, в океанической — 8-10 км.
Землетрясения происходят и в море. Их особенность в том, что литосферные плиты под морем заходят под континентальные. Точка их соприкосновения называется зоной Беньофа. А сам процесс называется субдукцией. Пример — землетрясение в Фукусиме в 2008 году.
А почему литосферная плита подползает под континентальную? Работает принцип спагетти. Под земной корой находится астеносфера — жидкая, как мазут, субстанция. На Кавказе по одной из гипотез ее втягивает Эльбрус. Иными словами, можно предположить, что магма под самой большой горой Европы тоже может стать причиной землетрясений.
У кубанской технологии аналогов в мире нет
В середине 1980-х на полигоне КубГУ в Горячем Ключе установили вибросейсмоисточники. Их специально для вуза разработали новосибирские ученые. Состояние планеты они мониторят посредством звуковых волн, которые пробивают до ядра планеты. Сейсмологическая станция работает до сих пор.
По словам академика РАН, в середине 1990-х СМИ активно злоупотребляли темой, создавая панические настроения: на Черноморское побережье ехать опасно, там трясет. Вот-вот случится землетрясение в Сочи, Анапе или Геленджике.
— Думаю, цель этих публикаций была одна: напугать туристов и отправить их отдыхать за рубеж. Многие на удочку попадались, — уверен Владимир Бабешко. — Встал вопрос: что делать? Меня вызвал губернатор Евгений Харитонов. Так запустили программу по мониторингу сейсмичности Краснодарского края, выделили бюджетные деньги на оборудование.
Собеседник добавляет, что в то время в КубГУ начали активно заниматься сейсмологией. Навстречу пошли и западные партнеры. Американцы за символические деньги продали, считай что подарили, вибросейсмоисточник (многотонный грузовик со спецоборудованием), сейчас он в университетском ангаре. С его помощью можно разведывать запасы полезных ископаемых.
— Если же установить на него нашу программу, то он одновременно будет давать информацию о возможных землетрясениях. Это очень важно, потому что зачастую богатые нефтью районы одновременно и сейсмически опасные. Для создания таких, действительно пионерских, проектов нужны инвестиции. У нашей технологии сейчас просто нет аналогов в мире, — продолжает Бабешко.
Единственно прогнозируемый
После зимней Олимпиады-2010 в Ванкувере началась новая волна паники. Этот город по сейсмичности примерно такой же, как и Краснодарский край, там может случиться землетрясение силой до девяти баллов. И хотя ничего подобного во время Игр и позже не произошло, кубанских ученых напрягали звонками корреспонденты иностранных изданий и задавали вопрос: а нет ли вероятности, что может трясти Кубань, в частности — Сочи, где в 2014 году должна была состояться очередная зимняя Олимпиада?
— В 2013 году я поехал в Канаду, — вспоминает собеседник. — Мы обменялись опытом с местными учеными и создали в крае гораздо более тонкую систему наблюдения за землетрясениями. Высокоточные датчики, которые улавливают малейшее колебание (до 1 мм) земной коры. На основе этих данных можем рассчитать скорость и направление движения литосферных плит. До наших исследований считалось, что землетрясение начинается, когда литосферные плиты сближаются и начинают давить торцами одна на другую.
Но мы выяснили, что трясти землю начинает гораздо раньше, до контакта. Так, ученые кубанского госуниверситета открыли новую, неизвестную ранее модель — стартовую. Это удалось рассчитать, изучив сильное землетрясение силой 6,9 балла в Спитаке (Армения), которое случилось в 1988 году, — утверждает Владимир Бабешко.
Исследование показало, что существует ранее не описанный тип землетрясений. Оно может возникать до взаимодействия литосферных плит торцами — лишь приблизившись друг к другу. И это единственное землетрясение, которое можно прогнозировать, определять место и время сейсмического события.
— У нас имеется 12 высокоточных приборов, которые нужно установить на границах разломов, всего их в крае 26. Некоторые из них активные, какие-то пассивные. Определяется это просто: были ли землетрясения в этих точках ранее или нет, — поясняет академик. — На установку оборудования сейчас нет средств. Нужны серьезные инвестиции. Но и при имеющихся возможностях у нас в Краснодарском крае довольно точная система прогнозирования.
Как увидеть пророчество
Прогноз места, времени и силы землетрясения — проблема, над которой давно бьются ученые России, США, Японии и многих других стран. Сегодня есть более 250 инструментально зарегистрированных предвестников землетрясений различных типов.
Что это такое? В самом общем смысле это аномальные явления, которые можно заметить и зарегистрировать перед землетрясением. В XIX-XX веках ученые пришли к выводу, что ими могут быть медленные движения земной поверхности, изменения свойств пород Земли и режима слабых сейсмических толчков, колебания температуры, феномен звука при землетрясениях, свечение атмосферы, а также необычное поведение животных. Даже в начале XXI века накопленных данных слишком мало. Пока никто не может точно предсказать время, место и силу землетрясения.
Не могут сейсмологи и точно выделить предвестниковые аномалии среди разнообразных шумов, вызываемых процессами в недрах нашей планеты. Оказалось, что предвестники обладают коварными свойствами. Некоторые из них не всегда обнаруживаются перед землетрясениями, в других случаях они имеют нетипичные проявления, а иногда и вовсе не связаны с землетрясением: аномалия есть, а катастрофы нет.
Так что прогноз землетрясений — дело будущего. Возможно, далекого.
Разрушительные и сильные землетрясения в Краснодарском крае
— 10 марта (27 февраля по ст. ст.) 1793 г. на Таманском полуострове извержение вулкана Кукуоба, сопровождавшееся землетрясением, открыло гробницу боспорского царя Сатира I, правившего государством в V веке н. э.
— 19 сентября 1799 г. в Екатеринодаре (Kpacнодаре) случилось два толчка, довольно сильных, ощущавшихся по всей Кубанской области. На Азовском море, против Темрюка, появился новый остров, которому предшествовал взрыв, после чего пошел дым и показалось пламя. Сила землетрясения — 5 баллов.
— В феврале 1834 г. землетрясение ощущалось в течение 3 секунд в Анапе и на побережье Черного моря до устья р. Кубани. Ветхие здания крепости разрушены. Землетрясению в Анапе предшествовал ужасный шум в воздухе, направлявшийся с нагорной стороны (с востока на запад) и отразившийся потом два раза от моря с особенным гулом.
— В декабре 1955 года тряхнуло и поселок Красная Поляна в Сочи. Магнитуда землетрясения составила 7-8 баллов. Серьезно пострадала только Краснополянская гидроэлектростанция. Чудом обошлось без жертв.
— 9 ноября 2002 г. Землетрясение ощущалось на обширной территории Краснодарского края: Анапа, Крымск, Юровка — 5-6 баллов, Новороссийск — 5, Краснодар — 4-5, Геленджик, Белореченск, Славянск-на-Кубани, Темрюк, Майкоп — 3 балла. Информации о жертвах и разрушениях не поступало.
Где может тряхнуть
Список городов и населенных пунктов Краснодарского края, расположенных в сейсмоактивных районах и характеризующихся сейсмической интенсивностью 6 и более баллов:
6 баллов
Выселки, Гирей, Гулькевичи, Ейск, Кавказская, Каневская, Кропоткин, Крыловская, Кущевская, Ленинградская, Новоминская, Новопокровская, Октябрьская, Павловская, Староминская, Старощербиновская, Тбилисская, Тихорецк.
7 баллов
Армавир, Краснодар, Отрадная.
8 баллов
Абинск, Абрау-Дюрсо, Анапа, Апшеронск, Архипо-Осиповка, Афипский, Ахтырский, Верхнебаканский, Витязево, Горячий Ключ, Ильский, Кабардинка, Красная Поляна, Крымск, Курчанская, Кутаис, Нефтегорск, Нижнебаканский, Новомихайловский, Новороссийск, Псебай, Северская, Славянск-на-Кубани, Сочи, Тамань, Темрюк, Троицкая, Туапсе, Хадыженск, Холмская, Черноморский.
Баллы — проявления на поверхности
1. Регистрируется только сейсмическими приборами.
2. Иногда ощущается, если человек находится в неподвижном состоянии.
3. Чувствуют немногие, более сильно проявляется в помещении на верхних этажах.
4. Ощущается многими (особенно в помещении). Возможен звон посуды, дребезжание стекол, хлопки дверей.
5. Испытывают почти все, многие ночью просыпаются. Качание висячих предметов, трещины в оконных стеклах и штукатурке.
6. Ощущается всеми, осыпается штукатурка.
7. Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах.
8. Большие трещины в стенах, падение заводских труб, разрушение монументов. Трещины на крутых склонах и на сырой почве.
9. Обрушение стен, перекрытий кровли в некоторых зданиях, разрыв подземных трубопроводов.
10 Обвал многих зданий, искривление железнодорожных рельсов. Оползни, обвалы, трещины (до 1 м) в грунте.
11. Многочисленные широкие трещины в земле, обвал в горах, обрушение мостов, только немногие каменные здания сохраняют устойчивость.
12. Значительные изменения рельефа, отклонение течения рек, тотальное разрушение сооружений.
Материал подготовил Владимир Приходько
Сообщение Землетрясения на Кубани: можно ли предвидеть природное явление? появились сначала на Краснодарские известия.