Earthquakes and the Transformation of Urban Landscapes

وتمثل هذه المزلاجات أحد أكثر الأخطار الطبيعية التي يمكن أن تنجم عن المدن، والتي يمكن أن تعيد تشكيل بيئات حضرية كاملة في ثوان، وقد أدى الإفراج المفاجئ عن الطاقة السيزمية إلى تهز الأرض، والإلحاق بالسطح، والارتطام بالطرق، والمخاطر الثانوية مثل التسونامي والانهيالات الأرضية، وفي حين أن الخسائر البشرية المباشرة مدمرة، فإن التأثير الطويل الأجل على البيئة المبنية، والنشاط الاقتصادي، والزل، والهيكل الأساسي، هو أيضاً عميقاً في دراسة كيف يمكن أن تُت مواجهة المدن.

آثار الزلازل على البنية التحتية الحضرية

إن تدمير الهياكل الأساسية المادية هو أكثر النتائج وضوحاً للزلزال الرئيسي، حيث تتوقف خطورة الضرر على عوامل منها حجم الزلازل، والعمق، والبعد عن المركز، وظروف التربة المحلية، وضعف الهياكل القائمة، وتشمل العناصر الرئيسية للهياكل الأساسية الحضرية المعرضة بوجه خاص ما يلي:

المباني والإسكان

وتعزى معظم الوفيات والإصابات الناجمة عن الزلزال إلى انخفاض المباني أو إلحاق أضرار بالغة بها، حيث إن هياكل الماسونوري القديمة والأطر الملموسة غير المنفذة والمباني ذات القصص اللينة (مثل تلك التي تحتوي على التجزئة الأرضية) معرضة للفشل بشكل خاص، ففي زلزال شمالريدج، على سبيل المثال، انهارت مباني سكنية كثيرة بسبب ضعف الجدران من الدرجة الأولى، مما أدى إلى خسائر كبيرة في الأرواح.

شبكات النقل

وقد تلحق أضرار جسيمة بالجسور والمرور والأنفاق وأسطح الطرق، وقد دمر زلزال كوبي عام 1995 أجزاء من طريق هانسين السريع، وهو أحد الطرق الرئيسية في اليابان، مما أبرز ضعف الهياكل المرتفعة، وبالمثل، فإن الزلزال الذي ضرب هايتي في عام 2010 أدى إلى استحالة وجود الكثير من شبكة الطرق في بورت أو برنس مما يعوق بشدة جهود الاستجابة لحالات الطوارئ.

المرافق الحياتية

وتعاني شبكات المياه والغاز والكهرباء والاتصالات من ضعف شديد في الهزات الأرضية، وكثيرا ما تشتعل خطوط الغاز المتصاعدة، كما شوهد في زلزال سان فرانسيسكو لعام 1906 وزلزال كوبي لعام 1995، حيث تسبب تذبذب ما بعد الزلزال في تدمير أكثر من الهز نفسه، ويمكن أن تؤدي انقطاع الكهرباء إلى اضطرابات في المستشفيات، ونباتات معالجة المياه، والاتصالات، مما أدى إلى تعقّد خطوط الإنقاذ والتعافي.

المرافق الحرجة

ويجب أن تظل المستشفيات ومراكز الإطفاء ومراكز العمليات الطارئة تعمل مباشرة بعد وقوع حجارة، ولكن العديد منها قد تضررت في أحداث سابقة، وانهيار زلزال مدينة المكسيك في عام 1985 جناحاً في المستشفى العام، وألحق زلزال نورثريدج في عام 1994 أضراراً بالعديد من المستشفيات، مما اضطر إلى الإجلاء، وفي مواجهة ذلك، يتطلب العديد من الولايات القضائية الآن مرافق حيوية جديدة للوفاء بمعايير التصميم الزلزالي الأعلى ولإدماج نظم الدعم في مجال الطاقة وأجهزة الاتصال الزائدة.

دراسات حالة من مدن أرضية معرضة

وتكشف دراسة مدن محددة تعرضت لزلازل كبرى عن كيفية تعطيل المناظر الحضرية وكيفية تكيف المجتمعات مع مرور الوقت، وتبين الدراسات الإفرادية التالية نطاق التأثيرات والاستجابة لمرونة الكوارث.

كريستشورش، نيوزيلندا (2011)

وكان الزلزال البالغ 6.3 الذي ضرب كريستشورش في 22 شباط/فبراير 2011، واحدا من أكثر الكوارث تدميرا في نيوزيلندا، ورغم أن حجمه كان متوسطا، فإن عمق وقربه الضحلين من مركز المدينة، مقترنا بظروف تربوية سيئة، تسبب في تعجيل الأرض واتساع نطاقها، فقد توفي أكثر من 180 شخصا، ودمرت منطقة الأعمال المركزية، حيث تم تدمير ما يزيد على 000 1 مبنى، بما في ذلك الحدث التاريخي المتغير في كاث.

وقد استغرقت عملية التعمير أكثر من عقد وكلفت ما يقدر بـ 40 بليون دولار نيوزيلندي، وشملت التغييرات الرئيسية إنشاء " عمود فقري " للمتنزهات والأماكن المفتوحة من خلال مركز تنمية الأحياء الفقيرة، وإعادة تطوير مركز نهر إيفون، واعتماد معايير أكثر صرامة للبناء، كما نفذت المدينة نظاما شاملا لتخطيط استخدام الأراضي يقيد التنمية في أكثر المناطق تعرضا للتكرار، وتُعتبر الآن نموذجا للتحول الحضري.

شمالريدج، كاليفورنيا (1994)

وقد أصاب زلزال شمالريدج الضخامة مساحة مكتظة بالسكان في مقاطعة لوس أنجلوس في 17 كانون الثاني/يناير 1994، ورغم ضخامة الحجم، تسبب التمزق المباشر في إطار وادي سان فرناندو في إلحاق أضرار جسيمة بالمباني والطرق السريعة والمرافق، وأسفر هذا الحادث عن مقتل 57 شخصا وإصابة ما يقدر بـ 44 بليون دولار بأضرار، وكشف عن مواطن ضعف خطيرة في المباني المشتركة في كاليفورنيا، بما في ذلك مباني الشققق في إطار الخشب التي تتسم بضعف في المقام الأول وفي هياكل غير موصولية.

وفي أعقاب ذلك، قامت كاليفورنيا باستكمال رموز البناء التي أعدتها، حيث تضمنت مدونة المباني الموحدة لعام ١٩٩٧ أحكاما جديدة لمباني " قصتين " ، مما يتطلب إعادة تجهيز شقق متعددة الوحدات، كما أن الحدث أدى إلى تطوير قانون كاليفورنيا لرسم خرائط الأخطار الهزائية، الذي يكلف الآن بإجراء تحقيقات في التربة وهندسة مواقع محددة للبناء الجديد، بالإضافة إلى أن الزلزال الذي وقع في شمالريدج أدى إلى حدوث تحسينات في تصميم هياكل أساسية للطرق السريعة، وتجاوزت المباني.

كوبي، اليابان (1995)

وقد ضرب نهر هانسين الكبير )الخط العرض ٦-٩( كوبي في ١٧ كانون الثاني/يناير ١٩٩٥، مما أدى إلى إلحاق أضرار بأكثر من ٤٠٠ ٦ شخص وتسبب في إلحاق أضرار بمبلغ ١٠٠ بليون دولار، وكانت هذه المناسبة لحظة مائية للتأهب للزلازل في اليابان، وشهدت المشهد الحضري في كوبي شوارع ضيقة، وانهيارا هائلا في قطاع الموانئ، ودمرت مجموعة المباني المنهارة والنيران - التي أشعلت بها خطوط الغاز السريع المحطمة - حي بأكملها.

وردا على ذلك، نقحت اليابان معاييرها المتعلقة بالبناء تنقيحا كبيرا، حيث أدخل تنقيح قانون معايير البناء الموحدة لعام ١٩٩٨ معايير " شين - تاشين " )تصميم سيزمي جديد( التي تتطلب تصميما قائما على الأداء قادر على إحداث زلزال كبير ذات ضرر محدود، كما وسعت اليابان نطاق نظامها للإنذار المبكر، الذي أصبح الآن أكثر تقدما في العالم، مما يمكن أن يوفر ثواني تحذير قبل وصول الكوارث القوية.

مكسيكو سيتي (1985)

وقد تسبب زلزال الحجم ٨-١ الذي ضرب ساحل ميتشوكان في ١٩ أيلول/سبتمبر ١٩٨٥ في أضرار كارثية في مدينة مكسيكو، حيث تبعد حوالي ٤٠٠ كيلومتر، وزادت الرواسب الميسرة للمدينة موجات السيزمية، مما تسبب في هزات شديدة استمرت لمدة دقائق، وانهيار الآلاف من المباني، وتراوحت تقديرات الوفاة الرسمية بين ٠٠٠ ١٠ و ٠٠٠ ٤٠ مبان.

وفي أعقاب هذه المأساة، نفذت مدينة مكسيكو واحدة من أكثر رموز البناء السيزمي صرامة في العالم، وتشمل مدونة عام 1987، التي استكملت بانتظام منذ ذلك الحين، خرائط دقيقة مفصلة لتحديد مختلف متطلبات التصميم القائمة على الظروف المحلية للتربة، كما أنشأت المدينة مركز الصقل والإنقاذ، لرصد النشاط السيزمي وأداء البناء، كما أصبحت حملات التثقيف العام وحملات الإجلاء الإلزامي روتينية.

استراتيجيات التخطيط الحضري والارتقاء

وقد شكلت تجارب كريستشورش وشمالريدج وكوبي ومكسيكو سيتي التخطيط الحضري الحديث لمرونة الزلازل، وفي حين واجهت كل مدينة تحديات فريدة، ظهرت استراتيجيات مشتركة اعتمدت على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم.

مدونات البناء الصارمة وإنفاذها

وقد قامت جميع المدن بدراسة تحديث رموزها المتعلقة بالبناء بعد وقوع الزلازل الكبرى، إذ أن الرموز الحديثة تستند إلى الأداء، وتشترط على المباني أن تصمد في زلزال على مستوى التصميم (بإمكانية تجاوز 10 في المائة في 50 سنة) دون انهيار أو تلف محدود، كما أن إنفاذ المدونة أمر حاسم، كما يتضح من الانهيار المدمر في تركيا وسوريا في عام 2023، حيث أدى إنفاذ السُلُبل إلى حدوث إخفاقات على نطاق واسع.

إعادة هيكلة الهياكل القائمة

ونظرا لأن التشييد الجديد لا يمثل سوى جزء صغير من مخزون البناء كل عام، فإن إعادة تجهيز المباني القديمة أمر أساسي، فثمة مدن كثيرة أصدرت أوامر إلزامية لإعادة استخدام الموازين، مثل الماسونية غير المدعمة، والشقق غير المجهزة، والأطر الملموسة غير المخصومة، بينما تشمل قوات بناء الخزف القديمة التي تُعد في سان فرانسيسكو، نماذج لإعادة بناء المواهب الافتراضية، وتشريع المزيف الأرضي لمؤسسة لوس أنجيلوس.

تخطيط استخدام الأراضي والتكرير

ويستلزم فهم الظروف المحلية للتربة التخطيط الخاص، إذ أن المناطق المعرضة للزلازل والمناطق الساحلية والأحواض السحلية اللينة تتطلب تخطيطا خاصا، كما أن خطة كريسترش لاستخدام الأراضي في أعقاب عام 2011 تقيد التنمية في أكثر المناطق خطورة، وتحويلها إلى متنزهات وأماكن خضراء، وبالمثل، فإن قانون كاليفورنيا المتعلق برسم خرائط المخاطر السيزمية في مدينة كاليفورنيا يتطلب من المدن تنظيم التنمية في مناطق الخطر المحددة.

نظم الإنذار المبكر ورصد الوقت الحقيقي

إن نظام الإنذار المبكر في اليابان، الذي بدأ العمل به منذ عام 2007، يحفز تلقائياً على تنبيهات إلى القطارات والمصانع والثواني العامة قبل وصول المصافحة القوية، ونظام المكسيك الخاص بشبكة SASMEX، الذي تم اختباره في زلزال تشياباس عام 2017، يقدم تحذيرات مماثلة، وتعمل الولايات المتحدة على توسيع نظامها لتنبيهات المصابيح في الساحل الغربي، ولا يمنع الإنذار المبكر وقوع أضرار بل يمكن أن يقلل من الخسائر عن طريق السماح للناس بالتوقف عن العملات أو التلقائية أو الاصطية أو التسبب في حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوث أضرارها أو حدوثها أو حدوثها أو حدوثها أو

التعليم العام والتأهب المجتمعي

ولا يمكن لأي قدر من المرونة الهيكلية أن يزيل المخاطر كلية؛ والسلوك البشري أثناء الزلازل، وهو سلوك هائل؛ فالمدن التي تستثمر في التعليم العام، والحفر، والتأهب المجتمعي للكوارث، تحقق نتائج أفضل؛ وقد بدأ تدريب الكوكبوت العظيم الذي يجريه حاليا عشرات الملايين من الناس في جميع أنحاء العالم في كاليفورنيا في عام 2008، وتوسعت لتشمل أكثر من 60 بلدا، ويضم اليوم السنوي لليابان في أيلول/سبتمبر الأول برامج للتأهب على الصعيد الوطني، والتدريبات المدرسية، وأفرقة التدريبية، وحملات المجتمعية، والحملات التدريبية، والحملات، والحملات الطارئة.

القدرة على الصمود والارتقاء بالهياكل الأساسية

ويجب تصميم خطوط الحياة الحضرية لكي تظل صالحة بعد وقوع زلزال كبير، ويشمل ذلك خطوط الأنابيب المرنة التي يمكن أن تستوعب حركة الأرض، والكهرباء الاحتياطية، ولوازم المياه للمرافق الحرجة، والطرق الزائدة للنقل والاتصالات، وفي أعقاب زلزال كريستتشر، أعادت المدينة بناء شبكة المياه والمجاري التي تستخدم فيها الأنابيب المرنة، ووصلات العزلة التي توضع على أساس استراتيجي، وقامت طوكيو ببناء نظام " لتوليد الطاقة الكهربائية " تحت الأرض.

الأبعاد الاقتصادية والاجتماعية

ومن ثم، فإن الخسائر المباشرة تشمل إلحاق أضرار بالمبنى وإصلاح الهياكل الأساسية وتوقف الأعمال، والخسائر غير المباشرة الناجمة عن تعطيل سلسلة الإمداد، وتشريد السكان، وانخفاض الاستثمار، وسقوط زلزال توهوكو وتسونامي في عام 2011 بتكلفة تقدر بـ 235 بليون دولار، مما يجعلها أكثر تكلفة في التاريخ، إذ أن عبء الديون المالية يمكن أن يتغلب على الميزانيات المحلية، مما يؤدي إلى زيادة الديون في الأجل الطويل وإلى انخفاض في مستويات انعدام المساواة في الدخل.

وعلاوة على ذلك، فإن الأثر النفسي للزلزال الرئيسي يمكن أن يكون طويلا، فالإجهاد الذي يعقب الصدمات، والقلق بشأن العصي، والحزن على المنازل والجيران الضائعين كثيرا ما يستمر لسنوات، وبرامج الإنعاش المجتمعية، ودعم الصحة العقلية، وعمليات التخطيط الشاملة للجميع، يمكن أن تساعد على الشفاء الاجتماعي، وقد حفز زلزال كوبي على إنشاء مبادرات " رعاية القلب " وشبكات دعم الضحايا، بينما تركز مدينة كريستشورش على ما يلي:

التكنولوجيات الناشئة والاتجاهات المستقبلية

ولا تزال التطورات في مجال الهندسة والتكنولوجيا تحسن قدرة الزلازل على مواجهة الكوارث، وتشمل بعض التطورات الواعدة ما يلي:

  • Base isolation:] Buildings mounted on flexible bearings that decouple the structure from ground motion, widely used in Japan and increasingly in the United States. The San Francisco International Airport’s new terminal uses base isolation.
  • Energy-dissipating devices:] Dampers (viscous, friction, or metal) installed within building frames to absorb seismic energy. The Taipei 101 tower uses a huge tuned mass damper to reduce sway.
  • Shape memory alloys:] Materials that can undergo large deformations and return to their original shape, offering potential for self-centering structures after ters.
  • Artificial intelligence and sensor networks:] Machine learning algorithms can rapidly estimate damage patterns based on real-time shaking data, enabling faster deployment of rescue resources. The U.S. Geological Survey’s ShakeMap and PAGER systems already use such approaches.
  • Earthquake-resilient materials:] Fiber-reinforced polymers, engineered timber, and high-performance concrete with increased ductility are being used in new construction and retrofits.
  • ] رصد قائم على أساس السرية: ] يمكن للمستشعرات المنخفضة التكلفة المنتشرة في المنازل والمدارس أن توفر بيانات سيزمية كثيفة، وتحسين خرائط المخاطر والتحقق من مدونة البناء.

وهذه الابتكارات، إلى جانب الدروس المستفادة من الزلازل الماضية، تدفع المدن نحو مستقبل يمكن فيه أن يكون الضرر الناجم عن الزلزال أقل كارثية بكثير، والهدف ليس مجرد البقاء على قيد الحياة بل الحفاظ على الاستمرارية الوظيفية في أعقاب ذلك.

خاتمة

فالزلزال لا مفر منه في العديد من المناطق الحضرية، ولكن أثرها على مشهد المدن ليس محددا مسبقا، وكما تبين الدراسات الإفرادية لكريستشورش وشمالريدج وكوبي ومكسيكو، فإن آثار الزلزال الرئيسي كثيرا ما تكون عاملا حفازا للتغيير التحويلي، ويعقبها إعادة بناء النسيج الحضري الذي يتضمن معارف جديدة ومعايير أكثر صرامة والتخطيط الأكثر مراعاة، ولا يمكن تحقيق تقدم في التكيف بسرعة ولا سهولة.

ويتزايد عدد المخططين والمهندسين الحضريين الحديثي المستوى: مدونات البناء القائمة على الأداء، وإعادة التقلبات السيزمية، وأنظمة استخدام الأراضي، ونظم الإنذار المبكر، وبرامج التأهب للمجتمعات المحلية، وأكثر المدن قدرة على التكيف، والاستثمار في الهياكل الأساسية الصعبة والقدرة الاجتماعية على حد سواء، وترتيب الإنصاف في مجال الإنعاش، وبدراسة آثار الزلازل على المناظر الحضرية، يمكننا أن نصمم المدن التي لا تتكيف فحسب، بل أكثر ذكاء.

For further reading, explore the U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program, the FEMA Earthquake Risk Management page, the University of Canterbury Quake Centre[Fniarchali] for Christ6