جيولوجيا المنطقة الفرعية في كاسكاديا وجغرافيا: تهديد خفيف

منطقة كاسكاديا الفرعية: الجيولوجيا والجغرافيا والتهديد المخفي

منطقة كاسكاديا الفرعية هي واحدة من أهم السمات الجيولوجية في أمريكا الشمالية، وهو نظام عائق ضخم يمتد من شمال كاليفورنيا إلى أوريغون وواشنطن إلى جنوب كولومبيا البريطانية، وخلافاً لما يزد شهرة سان أندرياس فول، الذي يزلق في كثير من الأحيان في زلازل صغيرة إلى زلازل متوسطة، تخزن منطقة كاسكاديا الفرعية الطاقة لقرون قبل أن تتخلى عنها في أحداث مفترسة مائية.

جيولوجيا منطقة كاسكاديا الفرعية

أطباء الأسنان و الديناميات الفرعية

منطقة كاسكاديا الفرعية هي خط حدود لوحات متطابقة حيث تتفاعل ثلاث لوحات تكتونية، وتتحرك منطقة خوان دي فوكا، وهي صفيحة بحرية صغيرة قبالة الساحل، شرقا بمعدل 40 ميليميتر تقريبا في السنة، حيث تصادف الطائرة الأكثر سمكا، وأكثر بواية من شمال أمريكا، وتضطر إلى الهبوط أو التخريب تحت القارة.

ميكانيكيات التخدير هي أمر أساسي لفهم المخاطر، حيث أنّ (خوان دي فوك) ينحدر بها طبقة من الرواسب المتراكمة ومياه البحر المحصورة، وسبب الحرارة والضغط ردود فعل كيميائية تهدم السلالم وترمي السوائل في المناورة المُبالغة، وهذا يقلل نقطة الإنهيار في صخور المانتيل،

المناطق المقفلة والمرحلة الانتقالية: حيث يبدأ تشغيل المزلاجات الأرضية

فالتفاعل بين لوحات خوان دي فوكا وشمال أمريكا ليس مقترناً بصورة موحدة، فالجيولوجيين يقسمونها إلى ثلاثة أجزاء تعتمد على العمق: منطقة مقفلة، منطقة انتقالية أعمق، ومنطقة إنزال مستقرة تقل عن عمق 40 كيلومتراً، وتولد المنطقة المقفلة، التي تمتد من الخندق إلى عمق يبلغ نحو 25 كيلومتراً، حيث يُغلق عليها الزلزالان معاً بالكامل.

وتظهر المنطقة الانتقالية، من عمق يتراوح بين ٢٥ و ٤٠ كيلومترا، الاستقرار المشروط - ويمكن أن تنزلق بعمق من الرطوبة أو التمزق، وذلك تبعا لظروف الإجهاد، وتنزلق الواجهة البينية باستمرار، وتطلق الإجهاد دون إحداث زلزال كبيرة، ويكتسي فهم هذه الحدود أهمية حاسمة بالنسبة لنماذج الأخطار السيزمية التي تنبأ بطولات التمزق وإمكانات الحجم.

الأدلة التاريخية والجيولوجية

ولم يحدث أي زلزال ميغاثرت مسجل بصورة فعالة على امتداد منطقة كاسكاديا الفرعية منذ إنشاء شبكات سيزمية حديثة، غير أن مجموعة غنية من الأدلة الجيولوجية والفضائية تؤكد أن هذه الأحداث قد وقعت مرارا وتكرارا، وأن المارشات المحترقة والغابات المغرقة والطبقات الديكي المميزة في نواة الرواسب البحرية تشير جميعها إلى تاريخ من الزلازل الكبيرة على هذا الخط.

وقد حدث آخر حدث في ٢٦ كانون الثاني/يناير ١٧٠٠، حيث يقدر حجمه ب ٨,٧ إلى ٩,٢، وتصف السجلات التاريخية اليابانية سلسلة من موجات تسونامي اليتامى التي لا تسبق الزلازل المحلية التي تضررت القرى الساحلية، وتضاهي طول التوقيت والموجات إلى نماذج لتشرد كاسكاديا، ويؤرخ العلماء الحدث بدقة قبل عام ١٧٠٠، وتكشف الدراسات الشحية عن ما لا يقل عن ١٩ زلا آخرا من مخلفات الحرب على مدى الماضي.

Connections and the Cascade Arc

إنّه يُولّدُ زلازلَ فحسب، لكنّه يُحرّكُ البركانيّة، القوس البركانيّ، سلسلة من الفولطاويّات المتّصلة من (لاسين بيك) في (كاليفورنيا) إلى جبل (جاريبالدي) في (كولومبيا البريطانية)، هو نتيجة مباشرة لسقوط (خوان دي فوك)، ونموهيدينغ

وفي حين أن كل زلزال ميغاثرات لا يسبب ثورة بركانية، فإن تغيرات الإجهاد الناجمة عن الزلازل الكبيرة يمكن أن تؤثر على نظم الماما، وقد سبق ثورة جبل سانت هيلانز في عام 1980 زلزال ضاغط 5.1، ولكن هذا الحدث كان من نوع التكتون وليس البركاني، ولا يزال التفاعل بين دورات الزلازل والنشاط البركاني على طول هامش كاسكاديا مجالا نشطا للبحوث، مع ما يترتب على ذلك من آثار هامة بالنسبة للأخطار.

الجغرافيا ومكان منطقة كاسكاديا الفرعية

التأثير الوافر والإقليمي

تمتد منطقة كاسكاديا الفرعية إلى حوالي 100 1 كيلومتر من كيب مندوشينو في شمال كاليفورنيا إلى الطرف الشمالي من جزيرة فانكوفر بكولومبيا البريطانية، وتمتد الخندق نفسه إلى حوالي 80 إلى 150 كيلومترا في الخارج، وتمتد أعماقها من 000 2 إلى 200 3 متر، ويصبح الجرف القاري على طول هذا الهامش ضيقا نسبيا، مما يعني أن منطقة أعلى خطر تسونامي تقع بالقرب من خطوط ساحلية مأهولة بالسكان.

منطقة (فانك) و (فانك) هي منطقة (فانكينغ) و (فانك) و (فانكينغ) و (فانك) و (فانكينغ) و (فانك) و (فانكينغ) و (فانك) و (في (أوريغون) و (أوربلين) و (أوروبلين) و (وادي ويليام)

مراكز التعرض الحضري والسكان

ويعيش نحو 8 ملايين شخص في المنطقة المتأثرة مباشرة، ويعيش الملايين منهم في مناطق يمكن أن تحدث آثارا غير مباشرة مثل التعطل الاقتصادي، وتلف الهياكل الأساسية، وتوقف سلسلة الإمداد، وتشمل المراكز الحضرية الرئيسية التي تقع على مسافة 200 كيلومتر من الخندق سياتل (السكان البعيد 000 750 نسمة في المدينة، وما يزيد على 4 ملايين نسمة في المنطقة المترولية)، وبورتلاند (650 مدينة، و 2.5 مليون متر)، وفانكوفر (675 مدينة، 2.6 مليون متر مربع).

وتواجه المجتمعات الساحلية، بينما هي أصغر في السكان، أكثر التهديدات إلحاحا، وتعتمد المدن مثل كانون بيتش، وأوريجون، وويستبورت، وواشنطن، وتوفينو، بكولومبيا البريطانية، على السياحة واقتصادات الصيد التي يمكن تدميرها بواسطة أمواج تسونامي كبيرة، وتشكل طرق الإجلاء، وهياكل الملاجئ الرأسية، ومدونات البناء عوامل حاسمة لتحديد معدلات البقاء في هذه المناطق.

التضاريس والثبات

وتشمل الجغرافيا في هامش كاسكاديا عدة سمات تؤثر على توزيع المخاطر، حيث أن المنحدر القاري شديد الوطأة في مناطق كثيرة، مما يعجل بمرتفعات موجة التسونامي عند اقترابها من الشاطئ، ويمكن للقنوات المغمورة، مثل قناص أستوريا وخوان دي فوقا كانيون، توجيه الطاقة التسونامية نحو قطاعات ساحلية محددة، مما يخلق تكبيرا محليا.

وعلى الأرض، يمتد خط السواحل إلى خط الساحل، مما يخلق حاجزاً يفصل المجتمعات الساحلية عن الوديان الداخلية، ويمكن لهذا النطاق أن يحجب أو يعيد توجيه موجات تسونامي، بينما يتعرض أيضاً للإنهيارات الأرضية التي تنجم عن هز أرض قوية، وتعاني مناطق زراعية، وإقليم بوغي لولاند، وادي ويلياميت من زلزال عميق.

مناطق تسونامي للتخلي

وقد رسمت نماذج مفصلة من الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي والدراسات الاستقصائية الجيولوجية الحكومية مناطق التسونامي المحتملة لساحل كاسكاديا بأكملها، وفي حالة الحجم 9.0، يمكن أن تصل موجات إلى ارتفاع يتراوح بين 10 و 30 مترا في الساحل، مع تقادم يتراوح بين 2 و 10 كيلومترات في المناطق الساحلية المنخفضة، ويمكن أن تصل الموجة الأولى إلى مرحلة التهرب من الهياكل الأساسية العمودية في غضون 15 إلى 30 دقيقة.

كما يبين النموذج أن مياه البحر الساليش - المجرى المائي الداخلي بما في ذلك باوند، ومضيق خوان دي فوكا، ومضيق جورجيا - يمكن أن تحدث آثاراً كبيرة على أمواج تسونامي، وفي حين أن ارتفاع الموجات سيكون أقل من الساحل المفتوح، فإن القياس الجغرافي المعقد لهذه الطرق المائية يمكن أن يؤدي إلى التخدير، وإلى موجات دائمة، وإلى أخطار طويلة في الموانئ والقنوات.

الأخطار المحتملة والآثار الكاذبة

Megathrust Earthquakes

الخطر الرئيسي من منطقة كاسكاديا الفرعية هو زلزال الميغاثيا نفسه أحداث الطول 9 0 تولد أرضا قوية ترتجف لمدة تتراوح بين 3 و 6 دقائق مع ارتفاعات أرضية يمكن أن تتجاوز 0.5 كيلوغرام في بعض المناطق، وهذه المدة تتجاوز بكثير الزلازل القشرية الأصغر، وتضع ضغوطا هائلة على المباني والجسور والسدود وخطوط الحياة، وأنماط الزلزال التي شهدتها منطقة كاسكاديا

أما المباني القديمة غير المقوى، والهياكل النسيجية، والمباني على التربة الضعيفة، فهي ضعيفة بشكل خاص، والبناء الحديث باستخدام رموز التصميم السيزمي - مثل تلك المطلوبة في أوريغون وواشنطن منذ التسعينات - الذي يُنفذ على نحو أفضل، ولكن معظم الهياكل الأساسية للمنطقة تسبق هذه الرموز، وستعاني المستشفيات ومراكز الإطفاء والمدارس ومرافق الاستجابة لحالات الطوارئ من أضرار قد تضعف قدرتها على العمل خلال الساعات الحرجة.

تسونامي

إن كارثة التسونامي التي تولدها زلزال كاسكاديا الكبرى تمثل أكثر الأخطار إلحاحا وقاتلة للسكان الساحليين، ويتكون قطار موجة تسونامي من موجات متعددة تصل على مدى عدة ساعات، حيث تحدث أعلى موجات في كثير من الأحيان ليس أول وصول وإنما كموجات لاحقة، وتزدهر الطاقة من أمواج تسونامي عبر المحيط الهادئ، حيث تصل إلى هاواي في غضون 8 ساعات و 10 ساعات، ومع ذلك، تحدث أكثر الآثار تدميرا محليا.

ويشير نموذج تسونامي إلى أن خط الساحل بأكمله من شمال كاليفورنيا إلى جزيرة فانكوفر ضعيف، وبعض المناطق، مثل القسم على طول شبه الجزيرة الأوليمبية بالقرب من كيب فلاتيري، قد تشهد موجة شديدة تتجاوز 30 مترا في الوديان الساحلية المحصورة، كما أن المجتمعات المحلية المنخفضة مثل لونغ بيتش وواشنطن وسيسايد وأوريغون، لديها مناطق واسعة النطاق من أخطار التسونامي يمكن أن تغرق آلاف الهياكل.

إن هياكل الإجلاء الرأسي - أي أبراج مبنية على الغرض أو معالم طبيعية معدلة - قد وضعت استراتيجية قابلة للتطبيق، وقد استثمرت أوريغون وواشنطن وكولومبيا البريطانية في عدد متزايد من هذه الهياكل، ولكن التغطية لا تزال غير كاملة، كما أن الوعي العام متغير.

التزلج على الأرض، وزلزال الأرض، وصفقة

ومن شأن الهزات الممتدة من زلزال ميغاثروت أن تؤدي إلى آلاف الانهيالات الأرضية في جميع أنحاء شمال غرب المحيط الهادئ، حيث أن خطوط السواحل والجبال الأوليمبية والأحذية في كاسكد تحتوي جميعها على منحدرات حادة تحتها صخور رسوبية ضعيفة وودائع جليدية يمكن أن تفشل، ويمكن أن تحجب الانهيارات الأرضية، والطرق اللوية، وتجمعات الأنهارية، وتمزق المجتمعات المحلية في نفس الوقت.

إن التحول في التربة المزروعة بالمياه إلى دولة شبيهة بالسوائل أثناء الهزات ينطوي على مخاطرة خاصة لمرافق الموانئ، ومطارات المطارات، والحي المنخفض الذي يبنى على الودائع أو الودائع الغريبية، وفي منطقة سياتل الصناعية، على امتداد نهر دوواميش، وفي منطقة بورتلاند الصناعية الشمالية الغربية، يمكن أن يتسبب التقلب في هياكل تهجير أو تلف أو تغرق.

اختلال الهياكل الأساسية والآثار الاقتصادية

إن زلزال كاسكاديا الميجراثي وأمواج تسونامي ستتسبب في أضرار كارثية للبنية التحتية عبر منطقة جغرافية واسعة، كما أن الطرق والجسور والسكك الحديدية والموانئ والمطارات الواقعة على طول الساحل ستتعرض لأضرار شديدة، كما أن الطريق الرئيسي الوحيد الذي يمتد شمالا إلى الساحل، الطريق 101 الأمريكي، سيعبر عشرات الجسور ويمر عبر العديد من الممرات البرية المعرضة للأرض.

وستعاني شبكات توزيع الطاقة من أضرار جسيمة نتيجة للهز، وسقوط الأشجار، والفيضانات الناجمة عن تسونامي، ويعتمد شمال غرب المحيط الهادئ على السدود الكهرمائية في كولومبيا وثروتها؛ وفي حين أن هذه السدود مصممة لمواجهة الزلازل الكبيرة، فإن فقدان خطوط النقل والغطاءات يمكن أن يدمر الطاقة للملايين، ويمكن أن يستغرق الإصلاح أسابيع أو أشهرا في المناطق الأشد تضررا.

وتشير النماذج الاقتصادية إلى أن زلزال كاسكاديا قد يتسبب في خسائر تتجاوز 100 بليون دولار في الولايات المتحدة وحدها، وأن اضطراب التجارة عبر موانئ الساحل الغربي، والأضرار التي لحقت بالمرافق الصناعية والتكنولوجية، وتشريد السكان على المدى الطويل سيتأثر في جميع أنحاء القارة، ويمكن أن يستغرق الانتعاش عقودا، لا سيما في المدن الساحلية الصغيرة التي ستكافح اقتصاداتها لإعادة بناءها دون السياحة، وصيد الأسماك، وإيرادات الأخشاب.

الأخطار والأحداث المكمّلة

ومن أكثر الجوانب غموضاً في خطر كاسكاديا احتمال حدوث مخاطر متتالية تنهار في سلسلة من التسلسل، وكلها تفجرت في الحدث السابق، وتسبب زلزال ميغاثر في انهيارات أرضية، وخلق البحيرات المتدفقة التي تفشل في نهاية المطاف في توليد الطاقة، وتتسبب في تسونامي في تعطل المرافق الصناعية على طول الساحل، وتنشر المواد الخطرة في مياه الفيضانات.

ففي حالة مركبية، تحدث مخاطر متعددة في آن واحد أو في تسلسل سريع مع تداعيات متداخلة، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تؤدي العاصفة الشتوية التي تصل خلال الاستجابة للزلازل إلى هطول الأمطار والرياح والثلوج، وتعقّد جهود الإجلاء والإنقاذ، وقد تؤدي المخاطر الصحية العامة الناجمة عن المياه الملوثة، ونقص المرافق الصحية، وتعطل الرعاية الطبية إلى أزمات ثانوية بعد وقوع الزلزال الأولي، ويجب على وكالات إدارة الطوارئ أن تخطط لهذه السيناريوهات المعقدة، وليس فقط للزل وكارثة تسونامي في عزلة.

الآثار والتأهب المجتمعيين

تصور المخاطر والاتصال

وعلى الرغم من توافق الآراء العلمي بشأن احتمال حدوث زلزال ميغاثور في المستقبل، لا يزال الوعي والإعداد العامان متفاوتين، إذ لا يدرك كثير من سكان شمال غرب المحيط الهادئ أنهم يعيشون في منطقة خطر تسونامي أو أن المنطقة تواجه مخاطر زلازل مماثلة لليابان وشيلي وإندونيسيا، ويكافح مديرو الطوارئ لنقل تهديد قد لا يحدث منذ عقود في ثقافة تركز على المخاطر المباشرة، ويجب أن يستخدم الاتصال الفعال بالمخاطر رسائل واضحة وقابلة للتنفيذ، مصممة خصيصا لمجتمعات محددة، ومكررة عبر قنوات متعددة.

وقد نفذت في كثير من المدن الساحلية دورات تدريبية وعلامات عامة وحلقات عمل مجتمعية، ولكن المشاركة والاحتفاظ بها يختلفان، وتحتفظ وكالة أوريغون تسونامي لتبادل المعلومات وغيرها من الوكالات بقواعد بيانات إلكترونية على الإنترنت عن خرائط المخاطر وطرق الإجلاء، ولكن هذه الموارد لا تتاح لجميع السكان على قدم المساواة، ولا سيما للمتكلمين غير الانكليزية والسياح والعمال الموسميين.

مدونات البناء وبرامج إعادة التعبئة

ورموز البناء في أوريغون وواشنطن وبريطانيا كولومبيا قد أدرجت مستويات متزايدة من التصميم السيزمي على مدى العقود الثلاثة الماضية، لكن المباني القديمة بما فيها المرافق الحرجة مثل المدارس والمستشفيات والتي غالبا ما تسبق هذه الرموز وتظل ضعيفة، برامج إعادة التصحيح موجودة ولكن تواجه قيوداً في التمويل، وحواجز تنظيمية، وحجم مخزون البناء، وقد أحرز برنامج سلامة جسر واشنطن، تقدماً، ولكن آلاف الجسور لا تزال غير مكتملة.

وتمثل هياكل الإجلاء الرأسي في تسونامي نهجاً جديداً إزاء السلامة على الحياة في المناطق الساحلية، وهذه الهياكل، سواء كانت مبنية لأغراض أو مبان قائمة معينة، توفر أرضاً أعلى داخل المناطق المأهولة بالسكان، وقد أكملت مجتمعات مثل شاطئ كانون وأوريجون وتوكلاند، واشنطن، مشاريع، بينما لا تزال هياكل أخرى في طور التخطيط، وتكلفة بناء هذه الهياكل كبيرة، ولكن خيار الإجلاء العام البديل لا يسمح به لآلاف السكان والزوار.

أولويات السياسات والتمويل

وتتنافس الاستثمارات في مجال القدرة على مواجهة الزلازل مع الأولويات العامة الأخرى، بما في ذلك التعليم والرعاية الصحية والتنمية الاقتصادية، حيث يدعم التمويل الاتحادي من الوكالة الاتحادية لإدارة الطوارئ وإدارة الطاقة رسم خرائط للمخاطر، والحد من المخاطر، والتخطيط لحالات الطوارئ، ولكن الحكومات الحكومية والمحلية تتحمل المسؤولية الرئيسية عن إدارة استخدام الأراضي، وبناء إنفاذ القوانين، والاستجابة لحالات الطوارئ، وفي كولومبيا البريطانية، وضعت حكومة المقاطعة برنامجا شاملا لمرونة الظواهر الزلزالية، ولكن الثغرات لا تزال قائمة في التنفيذ، ولا سيما في المجتمعات المحلية الأصغر.

ويؤدي القطاع الخاص دوراً أيضاً، إذ أن شركات التأمين والمرافق والشركات الكبيرة التي لديها مرافق في المناطق المعرضة للزلازل لديها حوافز مالية لتقوية الهياكل الأساسية ووضع خطط للاستمرارية، ويمكن للمخططين الحضريين أن يؤثروا على المخاطر بالحد من التنمية في مناطق التسونامي، ويحتاجون إلى تصميم زلزالي معزز للهياكل في المناطق التي تتسم بأخطار كبيرة.

مسارات الدروس والتأهب في العالم الحقيقي

زلزال توهوكو و تسونامي عام 2011 في اليابان أظهرا قوة قوقعة صغيرة من المنطقة الفرعية وأهمية الإعداد، نظم الإنذار اليابانية، وحفر الإجلاء، والحواجز التسونامية أنقذت عشرات الآلاف من الأرواح، ولكن الكارثة كشفت أيضا عن نقاط ضعف: جدران البحر المكشوفة، والتخلي غير المتوقع، وضعف الهياكل الأساسية الحيوية مثل مصنع فوكوشيما دايشي النووي.

وتشمل إجراءات التأهب على مستوى المجتمعات المحلية وضع خطط طوارئ أسرية، وجمع الإمدادات لمدة أسبوعين على الأقل، وتحديد طرق الإجلاء، والمشاركة في التدريبات، وعلى نطاق أوسع، يمكن لبرامج التخفيف من المخاطر، ومبادرات الاسترداد السيزمي، وقيادة السياسات على جميع مستويات الحكومة أن تقلل من خسائر زلزال كاسكاديا المقبل الحتمي.

الاستنتاج: تهديد يتطلب الاهتمام

إن منطقة كاسكاديا الفرعية تمثل واقعا جيولوجيا وجغرافيا لا يمكن تجاهله، فبعد هدوءها ومدة قرون بين التمزقات تخلق حلقة من النسيان تغري المجتمعات المحلية إلى الرضا، ولكن الدليل واضح: إن آخر زلزال كبير وقع في عام ١٧٠٠، ومع متوسط فترات التكرار التي تبلغ ٥٠٠ سنة، والاحتمالات التي ستحدث فيها أحداث زلازلية أخرى في غضون حياة الملايين.

إن فهم التفاعل بين التكترونيات الطبقية، وديناميات التخضير، والقوس البركاني، وتكاثر التسونامي ليس مجرد عملية أكاديمية، وكل طبقة من المعارف تعزز الأساس لاتخاذ قرارات حكيمة بشأن أماكن البناء، وكيفية البناء، وكيفية الاستجابة، ومنطقة كاسكاديا الفرعية تهديد خفي، ولكنها ليست غير معروفة، والطريق إلى الأمام يكمن في استخدام تلك المعرفة لحماية الأرواح والممتلكات ومستقبل المنطقة الضعيفة.