حقائق مثيرة للاهتمام بشأن الخط الافتراضي الأرضيات وتأثيرها على المستوطنات البشرية

العوامل المؤثرة في تقلب الأرض وكثافتها

وتتوقف شدة زلزال خط الخطأ على عوامل متعددة، إذ إن الهيمنة ] للزلزال، الذي يقاس على حجم اللحظات (التي حلت محل مقياس ريختر الأكبر) يعكس مجموع الطاقة التي أُطلقت أثناء التمزق، وهذا يتوقف أساسا على منطقة الارتداد، وطول الزلازل الذي يحدث، وازدياد الصخور التي ينطوي عليها.

كما أن الزلازل الغامضة التي تحدث في أعلى 70 كيلومترا من القشرة تُسبب أضرارا سطحية أكبر من الأحداث الأعمق بنفس الحجم لأن الموجات الزلزالية تقل المسافة إلى السفر وتُقلل من فرص تطهير الطاقة.

وتؤثر الجيولوجيا المحلية تأثيرا كبيرا على مدى انتشار الأمواج السيزمية وضخمها، إذ أن الرواسب الطفيفة، مثل تلك الموجودة في وادي الأنهار أو أسرة البحيرات أو المناطق الساحلية، يمكن أن تضخ الأمواج السيزمية وتكثف الهزات الأرضية، وهذه الظاهرة، المعروفة بضخم المواقع، توضح سبب تعرض بعض المناطق للارتجاج أكثر من غيرها في نفس المسافة من مركز المياه.

النظم الرئيسية للخزن حول العالم

نظام سان أندرياس للدفن، كاليفورنيا

إن خزنة سان أندرياس هي أكثر نظام خطئ مدروس و معروف في العالم، حيث تمتد نحو 200 1 كيلومتر عبر كاليفورنيا، وهذا الخطأ في الإضراب الجانبي الصحيح يمثل الحدود بين قفص المحيط الهادئ وقلعة أمريكا الشمالية، وتتحرك منطقة المحيط الهادئ شمال غرباً مقارنة بقفص أمريكا الشمالية بمعدل متوسطه نحو 33 إلى 48 ميليميتر في السنة.

وقد أدى هذا النظام إلى حدوث زلزال مدمر في التاريخ المسجل، حيث إن زلزال سان فرانسيسكو الذي يبلغ حجمه ٧,٩ في عام ١٩٦٦، لا يزال واحدا من أكثر الكوارث الطبيعية كارثية في تاريخ الولايات المتحدة، حيث أدى التمزق الذي استمر لحوالي ٤٧٧ كيلومترا، وما نجم عن ذلك من حرائق إلى تدمير الكثير من سان فرانسيسكو، وفي وقت أقرب، تسبب زلزال لوما بريتا لعام ١٩٨٩ )خط العرض ٦,٩( في إلحاق أضرار كبيرة بمنطقة خليج سان فرانسيسكو، مما أدى إلى إلحاق ٣٦ بليون شخص.

ويرصد العلماء عن كثب قبو سان أندرياس لأن عدة قطاعات لم تشهد تمزقات كبيرة في أكثر من قرن، مما يشير إلى تراكم ضغط كبير، ولا يزال القطاع الجنوبي، على وجه الخصوص، لا يتمزق منذ عام 1857، مما يجعله مصدرا للقلق البالغ لملايين الناس الذين يعيشون في جنوب كاليفورنيا، ويقدر الباحثون أن هذا القطاع يمكن أن يولد قدرا كبيرا 7.8 أو زلزالا أكبر، مما قد يؤدي إلى كارثة.

قبو الأناضول الشمالي، تركيا

ويمتد الفشل الأناضولي الشمالي إلى حوالي 500 1 كيلومتر عبر شمال تركيا، وهو يمثل أحد أكثر المناطق التي تصيبها اضطرابات في العالم، وهذا الخطأ في الإضراب الجانبي الصحيح يمثل الحدود بين قفص إيراسي وصحيفة الأناضول، وقد أظهر هذا الخطأ نمطا ملحوظا من الزلازل التي تهجر غربا على امتداد القرن العشرين، مع حدوث تمزقات كبيرة في تسلسل مختلف أجزاء القرن العشرين.

وضرب زلزال إزميت المدمر لعام 1999 (الخطوبة 7.6) أحد أكثر المناطق التي تسكنها تركيا كثافة سكانية وتصنيعية، مما أدى إلى مقتل أكثر من 000 17 شخص وترك مئات الآلاف من المشردين، وحدث هذا الزلزال في جزء من قبو الأناضلي الشمالية تم تحديده على أنه ينطوي على احتمال زلزال مرتفع، وبعد ثلاثة أشهر فقط، ضرب زلزال دوزيسي (الاحتلال 7.2) جزءا متاخا يبين كيف يمكن أن يؤدي إلى حدوث زلزال رئيسي في أعقاب أحداث قريبة.

إن قرب قبو الأناضول الشمالي إلى اسطنبول، وهو صغر يبلغ أكثر من 15 مليون شخص، يخلق أحد أهم سيناريوهات مخاطر الزلازل في العالم، وقد أدى جزء الخطأ الذي يقع تحت بحر مرمرة، جنوب اسطنبول مباشرة، إلى الانزلاق منذ عام 1766، ويعتبر أنه قد تأخر بسبب زلزال كبير، ويقدر العلماء أن الخسائر الاقتصادية البالغة 7 أو الزلزال الأكبر في هذا الجزء قد تؤثر على الملايين من الناس.

The Alpine Fault, New Zealand

إن قبو الألب النيوزيلندي يمتد إلى حوالي 600 كيلومتر على الجانب الغربي من جزيرة الجنوب، ويرسم الحدود بين المحيط الهادئ واللوحات الأسترالية، خلافاً لأخطاء الإضراب البحتة، فإن قبو الألب هو خطأ غير متقن، مما يعني أنه يختبر حركة أفقية ورأسية، والخطأ له تاريخ موثق جيداً لإنتاج زلازل كبيرة كل 200 إلى 300 سنة، مع حدوث آخر تمزق رئيسي.

وتشير الأدلة الجيولوجية إلى أن قبو الألب قادر على توليد زلازل تبلغ قيمتها ٨,٠ أو أكثر، وعندما تمزق الخطأ طوله كله، فإنه يمكن أن ينتج عمليات تشرد أرضية لعدة أمتار ويحدث انهيالات أرضية ضخمة في المنطقة الجبلية من جبال الألب الجنوبية، ويقدر العلماء أن احتمال حدوث زلزال كبير في ألبين خلال الخمسين سنة القادمة يشكل خطراً كبيراً بنسبة ٣٠ في المائة.

نظام التحول في شرق أفريقيا

إن نظام الشباك في شرق أفريقيا يمثل منطقة صدع قاري نشطة تقسم فيها البطاقة الأفريقية ببطء إلى صفين أصغر: الطاسة الصومالية وصحيفة النوبيان، وهذه السمة الجيولوجية الهائلة تمتد أكثر من 000 3 كيلومتر من حركة عفر تريبل في إثيوبيا جنوبا عبر كينيا وتنزانيا وموزامبيق، وبخلاف أخطاء الإضراب التي نوقشت في وقت سابق، فإن خطاف شرق أفريقيا يتسم بالإنسحاب الطبيعي للقارات.

ويشهد النظام الشائك نشاطا زلزاميا متواترا، وإن كانت معظم الزلازل متوسطة نسبيا، إلا أن المنطقة شهدت زلازل كبيرة أثرت على المستوطنات البشرية، فالعمليات الجيولوجية التي تحدث في منطقة شرق أفريقيا تتيح للعلماء فرصة فريدة لدراسة الشق القاري في العمل، مما يوفر معلومات عن كيفية تفكك القارات وتشكل أحواض جديدة للمحيطات على مدى ملايين السنين.

The Hayward Fault, California

ويعتبر قبو هايوارد، الذي يمر عبر منطقة خليج سان فرانسيسكو المكتظة بالسكان، أحد أخطر الأخطاء في الولايات المتحدة بسبب موقعه في المراكز الحضرية الرئيسية، ويمتد هذا الخطأ اليميني إلى نحو 119 كيلومترا، ويستطيع توليد زلازل تصل إلى 7 أو أكثر، ويقع الخطأ مباشرة في مدن تشمل أوكلاند، وبيركلي.

وقد حدث آخر زلزال رئيسي على قبو هايوارد في عام 1868، حيث يقدر حجمه بـ 6.8 إلى 7.0.

دال - التأثيرات المؤثرة على المستوطنات البشرية

الأضرار الهيكلية ودموع المباني

إن أكثر الآثار إلحاحاً وظهوراً للزلازل التي تصيب المباني والهياكل الأساسية، وعندما تمر الأمواج السيزمية عبر الأرض، فإنها تتسبب في هياكل تهتز وتهتز وتهتز وتحتمل أن تنهار، وتتوقف شدة الضرر الهيكلي على عوامل متعددة، منها كثافة الركود الأرضي، ومدة الهز، ونوع البناء، وسن المباني، وما إذا كانت الهياكل مصممة بمقاومة ساوثة في الذهنهاب.

إن المباني غير المقوى للماشية، التي تُشَعَى في المناطق الحضرية القديمة، معرضة بشكل خاص للضرر الذي يلحق بالزلازل، وهذه الهياكل التي تُبنى بخرى أو جدران حجرية مثبتة بمدافع هاون بدون تعزيز الصلب، يمكن أن تتعثر عندما تتعرض لحركة أرضية قوية، وقد تفصل الجدران عن الطوابق والأسطح، مما يؤدي إلى انهيار جزئي أو كامل، وتحتوي مراكز مدينة تاريخية في جميع أنحاء العالم على أعداد كبيرة من هذه المباني الضعيفة، مما يخلق مخاطر كبيرة على المارة كبيرة.

وحتى المباني الحديثة يمكن أن تعاني من أضرار جسيمة إذا لم تكن مصممة ومصممة على النحو المناسب لتحمل قوات الزلازل. Soft-story buildings]، التي لها أماكن مفتوحة مثل مرآب السيارات في الطابق الأرضي مع وحدات سكنية فوقها، معرضة للخطر بوجه خاص، وأثناء الزلزال، يمكن أن تنهار الأرض بينما تظل الطوابق العليا غير سليمة نسبيا، وهو نمط من الفشل تسبب في العديد من الوفيات في المباني السابقة.

إن ظاهرة resonance ] يمكن أن تضخم الضرر الذي لحق بمباني معينة، ولكل هيكل تردد طبيعي يميل إلى اليقظة، وعندما تتطابق موجات الزلازل مع هذا التردد، يمكن أن يتضخم طلب المبنى بدرجة كبيرة، حتى وإن لم يكن الهز الأرضي قويا بشكل استثنائي، وعادة ما تكون مباني الموكب ذات فترات طبيعية أطول وأكثر عرضة للضرر من المباني.

اختلال الهياكل الأساسية

وقد تسبب الزلازل الافتراضية في حدوث اضطراب واسع النطاق في نظم الهياكل الأساسية الحيوية التي تعتمد عليها المجتمعات الحديثة، حيث تكون شبكات النقل ضعيفة بشكل خاص، حيث تُعرض الطرق والجسور والأنفاق والسككك الحديدية للضرر الزلازل، وقد تؤدي الانهيارات التي تصيب الجسور أثناء الزلازل إلى قطع وصلات النقل الحيوية، مما يعوق جهود الاستجابة لحالات الطوارئ والانتعاش الاقتصادي، كما أن انهيار خط سير سيبريروسيت خلال الزلزال الذي ضرب 42 شخصاً من الضعف.

ويمكن للمرافق تحت الأرض، بما في ذلك المياه، والصرف الصحي، والغاز الطبيعي، وخطوط الاتصالات السلكية واللاسلكية، أن تمزق أثناء الزلازل، مما يؤدي إلى حدوث إخفاقات في التكديس، ويمكن لأهمية المياه المكسورة أن تترك المجتمعات المحلية دون الماء للشرب ومكافحة الحرائق، بينما تؤدي خطوط الغاز المتمزقة إلى مخاطر الحريق والانفجار، وقد تؤثر فقدان الطاقة الكهربائية على المستشفيات وخدمات الطوارئ ونظم الاتصالات، عندما تكون الحاجة إليها أشد، وفي زل كوبي الدولي الذي وقع في اليابان في عام ١٩٩٥.

إن الأضرار التي لحقت بالسدود والأجمام تشكل مخاطر خطيرة للغاية، إذ أن الفشل السيء خلال الزلزال أو بعده يمكن أن يُطلق كميات هائلة من المياه، ويُغرق المجتمعات المحلية في المجرى السفلي مع تحذير ضئيل، وبالمثل، فإن الفشل في الطين يمكن أن يؤدي إلى الفيضانات في المناطق المنخفضة، كما أن احتمالات حدوث هذا الإخفاق تتطلب تصميما سازما دقيقا لهذه الهياكل الحيوية والتخطيط الشامل لحالات الطوارئ في المناطق الواقعة أسفل المجرى.

الأخطار الثانوية: الحرائق، والانهيالات الأرضية، والسيك

وكثيرا ما تؤدي الزلازل إلى مخاطر ثانوية يمكن أن تكون مدمرة بقدر ما تهدر الأرض نفسها. Fire] تمثل أحد أكثر الأخطار الثانوية تدميرا، كما يتبين من زلزال سان فرانسيسكو الذي تسببت فيه الحرائق في أضرار أكبر من الزلزال نفسه.

(د) إنزلاقات وهزات الصخور شائعة في المناطق الجبلية خلال الزلازل، ويمكن للهز البري أن يزعزع الاستقرار في المنحدرات التي كانت مستقرة بالفعل، مما يؤدي إلى تحركات واسعة النطاق للتربة والصخور، ويمكن لهذه الانهيالات الأرضية أن تدفن المجتمعات المحلية، وتحجب الأنهار (تدمير البحيرات المؤقتة التي قد تفجر الزلزال في وقت لاحق) وتقطع طرق النقل الأولية لعام 2008.

Liquefaction] occurs when saturated, loose sandy soils lose their strength duringزل shaking and behave like a liquid. This phenomenon can cause buildings to sink or tilt, underground tanks to float to the surface, and the ground to crack and spread laterally. Liquefaction is particularly problematic in coastal areas, river valleys, loose

الإصابات البشرية والصدمات النفسية

وتمتد الخسائر البشرية الناجمة عن الزلازل التي تصيب خطاً من خط الخطأ إلى ما يتجاوز الخسائر المباشرة، وتنجم الوفيات أثناء الزلازل أساساً عن انهيار المباني، وسقوط الحطام، والحريق، والأخطار الثانوية مثل الانهيارات الأرضية، ويتسبب في وقوع إصابات أكبر من تلك التي تحدث في اليوم الذي يصيب فيه الزلازل معدلات الإصابة بالمرض في الليل عندما ينام الناس في منازلهم، أو أثناء ساعات الدراسة التي يقطن فيها الأطفال في الفصول الدراسية.

وتتراوح الإصابات الناجمة عن الزلازل بين الجروح الثانوية والكدمات إلى الصدمات النفسية الشديدة التي تتطلب رعاية طبية واسعة النطاق، ويمكن أن تؤدي الإصابات الناجمة عن الاصابات الناجمة عن المباني المنهارة إلى حالة تسمى متلازمة السحق، حيث يمكن أن تسبب التكسينات التي تُطلق من الأنسجة العضلية المدمرة فشلاً في الكلى، وقد تُسدِّم الزيادة المفاجئة في الإصابات المرافق الطبية المحلية، ولا سيما إذا أصيبت المستشفيات نفسها بأضرار أو أصبحت غير عاملة بسبب الزلزال.

وقد يكون الأثر النفسي للزلزال الرئيسي عميقا وطويل الأمد، وقد يتطور الناجون من الاضطرابات النفسية اللاحقة للصدمة، والقلق، والاكتئاب، وغيرها من ظروف الصحة العقلية، وقد يؤدي فقدان المنازل والحيازة والمحبين، إلى جانب التهديد المستمر بالصدمات اللاحقة، إلى إجهاد نفسي مستمر، ويعاني الأطفال بوجه خاص من الصدمات النفسية الناجمة عن الزلازل، ويمكن أن تستمر الآثار المترتبة على ذلك لسنوات دون غيرها.

الآثار الاقتصادية

ويمكن أن يكون الأثر الاقتصادي للزلازل الرئيسية التي تصيب خط الخطأ مذهلا، حيث تصل في كثير من الأحيان إلى مئات بلايين الدولارات، وتشمل التكاليف المباشرة إلحاق أضرار بالمباني والهياكل الأساسية والممتلكات الشخصية، وتشمل التكاليف غير المباشرة توقف الأعمال، وفقدان الإنتاجية، وانخفاض السياحة، والتعطل الاقتصادي في الأجل الطويل، وقد أدى زلزال توهوكو وتسونامي الذي وقع في اليابان في عام 2011، في حين أدى في المقام الأول إلى وقوع خسائر اقتصادية تقدر بأكثر من 200 بليون دولار، مما أدى إلى حدوث أكبر كارثة طبيعية في التاريخ.

فالأعمال التجارية الصغيرة معرضة بشكل خاص لآثار الزلازل، إذ يفتقر الكثير منها إلى تغطية تأمينية كافية، وقد لا يكون لديها احتياطيات مالية لإعادة البناء أو الانتقال، وقد يؤدي فقدان الأعمال التجارية الصغيرة إلى تغيير أساسي في طبيعة الأحياء والمجتمعات المحلية، كما أن الانقطاع الاقتصادي الكبير يمكن أن يؤثر أيضا على سلاسل الإمداد الإقليمية بل العالمية، كما يتبين من ذلك عندما أدى زلزال كوبي في عام 1995 إلى تعطيل الشبكات الدولية للنقل والتصنيع.

وتواجه صناعة التأمين تحديات هائلة في توفير تغطية بالزلازل، إذ إن احتمال وقوع خسائر كارثية في حدث واحد يجعل التأمين ضد الزلازل مكلفاً وغير متاح في بعض الأحيان في المناطق الشديدة الخطورة، إذ يفتقر الكثير من أصحاب الممتلكات في المناطق المعرضة للزلازل إلى تأمين كاف، مما يتركهم يدمرون مالياً عندما يضربون في حالات الكوارث، وكثيراً ما يتعين على الحكومات أن تخطو نحو يوفر المساعدة في حالات الكوارث، ويلقي أعباء كبيرة على التمويل العام.

السكان الضعفاء والعدالة البيئية

ولا توزع آثار الزلزال على المجتمع على قدم المساواة، وكثيرا ما تواجه المجتمعات المحلية المنخفضة الدخل مخاطر وعواقب غير متناسبة من الزلازل التي تصيب خطا خاطئا، وقد تعيش هذه المجتمعات في مبان قديمة وفقيرة من المرجح أن تنهار خلال الزلازل، كما أنها قد تحتل أرضا هامشية أكثر عرضة للمخاطر الثانوية مثل التكرار أو الانهيارات الأرضية، وتصعب الموارد المالية المحدودة على هذه الفئات إعادة تجهيز منازلها أو شراء تأمين للزل بعد وقوع كارثة.

وتواجه المستوطنات غير الرسمية والأحياء الفقيرة في البلدان النامية مخاطر شديدة بوجه خاص، وكثيرا ما تبنى المباني في هذه المناطق دون رقابة هندسية، باستخدام المواد والتقنيات غير الكافية، مما يعني أن ارتفاع الكثافة السكانية يمكن أن يؤدي إلى وقوع خسائر كبيرة، كما أن محدودية إمكانية الحصول على خدمات الطوارئ والرعاية الطبية يزيد من تفاقم المشكلة، وقد أدى الزلزال الذي ضرب هايتي في عام 2010 ما يقدر بـ 000 220 إلى 000 300 شخص إلى ظهور ضعف السكان الحضريين الفقراء في مواجهة المخاطر الزلزالية.

ويواجه كبار السن والأشخاص ذوو الإعاقة، والأشخاص الذين يعانون من ظروف صحية مزمنة، تحديات فريدة خلال الزلازل وبعدها، وقد يجدون صعوبة في إجلاء المباني المتضررة، أو الوصول إلى مآوي الطوارئ، أو الحصول على الأدوية اللازمة والرعاية الطبية عندما تعطل النظم الصحية، ويجب أن يعالج التخطيط لحالات الطوارئ على وجه التحديد احتياجات هؤلاء السكان الضعفاء لضمان الاستجابة للكوارث والتعافي منها على نحو منصف.

تنبؤات الأرض، التنبؤ، ونظم الإنذار المبكر

تحدي الأرض

وعلى الرغم من عقود من البحث، لا يمكن للعلماء التنبؤ بشكل موثوق به تماماً متى وحيثما تحدث الزلازل، فالتنبؤ بزلزال الأرض، بالمعنى الدقيق، يتطلب تحديد موقع وحجم وزمن الزلزال المقبل بما يكفي من الدقة لتمكين الإجلاء والإعداد، وفي حين حدد الباحثون مختلف الظواهر المحتملة للسلائف، بما في ذلك التغيرات في مستويات المياه الجوفية، والسلوك الحيواني غير العادي، وتشوه الأرض الخاضع، ثبتت موثوقية كافية بالنسبة لنظم التنبؤ التشغيلية.

والتحدي الأساسي يكمن في تعقيد عمليات الزلازل، فالخسائر ليست بسيطة، بل هي ملامح موحدة، بل مناطق معقدة ذات خصائص متغيرة، ولا يمكن قياس حالة الإجهاد بشكل مباشر، كما أن التباينات الصغيرة في الظروف يمكن أن تحدد ما إذا كان الإجهاد المتراكم يُطلق في زلزال واحد أو أحداث أصغر متعددة، فالطبيعة الفوضوية لنظم الخطأ تعني أنه حتى مع معرفة كاملة بالظروف الراهنة، فإن التنبؤ الطويل الأجل قد يظل مستحيلا.

تقييم المخاطر السيزمية المحتملة

وفي حين أن التنبؤ الدقيق لا يزال بعيد المنال، فقد وضع العلماء أساليب متطورة لتقييم احتمالات وقوع الزلازل على مدى فترات زمنية أطول، ويجمع تقييم المخاطر السيزمية الافتراضية بين الأدلة الجيولوجية على الزلازل الماضية وقياس معدلات الحركة الحالية للأخطاء والنماذج الإحصائية لتقدير احتمالات حدوث زلزال في المستقبل من مختلف الجسامات، وتوفر هذه التقييمات معلومات حاسمة عن رموز البناء، وتخطيط استخدام الأراضي، ووضع معدلات التأمين.

فعلى سبيل المثال، يقدر العلماء احتمال حدوث زلزال بحجم 6.7 أو أكثر في منطقة خليج سان فرانسيسكو قبل عام 2032 بنسبة 72 في المائة تقريبا، في حين أن هذا لا يخبرنا بالضبط عندما يحدث زلزال، فإنه يوفر معلومات قيمة لتحديد أولويات إعادة التقويم السيزمي والتأهب لحالات الطوارئ وجهود التعليم العام، وقد أجريت تقييمات مماثلة لإمكانية المناطق النشطة في جميع أنحاء العالم.

نظم الإنذار المبكر

ورغم أن الزلازل لا يمكن التنبؤ بها، فإن نظم الإنذار المبكر يمكن أن توفر ثواني للتحذير بعد أن يبدأ الزلزال ولكن قبل أن يصل الركود القوي إلى موقع معين، وهذه النظم تعمل بكشف موجات P-wave الأولية السريعة الحركة من الزلزال، وتحسب بسرعة موقع الزلزال وحجمه، ويمكن عندئذ نقل الإنذارات إلى مناطق ستتعرض قريباً لضربة قوية من الموجات الأبطأ والمدمرة.

تعمل اليابان على أكثر نظام إنذار مبكر بالزلازل تقدما في العالم، وقد تم ائتمانه لإنقاذ الأرواح والحد من الأضرار في العديد من الزلازل، ويمكن للنظام تلقائيا أن يبطئ أو يوقف القطارات ويغلق العمليات الصناعية ويخطر الجمهور عبر التلفزيون والإذاعة والهواتف النقالة، كما أن لدى مدينة مكسيكو نظاما ناجحا للإنذار المبكر يستفيد من مسافة المدينة من منطقة الإقلاع البحرية حيث تحدث معظم الزلازل الكبيرة، مما يوفر فترة إنذار قصوى.

وقد وضعت الولايات المتحدة نظام " شاك ألارت " الذي يوفر الإنذار المبكر بالزلزال للساحل الغربي، وبينما تكون أوقات الإنذار قصيرة في كثير من الأحيان، فإن الإنذارات القصيرة حتى ولو كانت مجرد ثواني يمكن أن تتيح للناس اتخاذ إجراءات وقائية مثل التسرب والتغطية والتمسك بها، ويمكن للنظم الآلية فتح أبواب المفرقعات ووقف المصاعد في أقرب طابق، وإغلاق المعدات الحساسة، ونظرا لأن النظام يواصل التوسع والتحسين، فإنه يمثل أداة هامة للحد من آثار الزلازل.

بناء القدرة على التكيف: استراتيجيات التخفيف والتأهب

رموز البناء السيزمي وبرامج الاسترداد

وتمثل رموز البناء السيزمي الحديثة أحد أكثر الأدوات فعالية للحد من الإصابات والأضرار الناجمة عن الزلزال، وتحدد هذه الرموز متطلبات التصميم والبناء التي تهدف إلى ضمان أن تكون المباني قادرة على تحمل المستويات المتوقعة من الهزات الأرضية، والهدف الرئيسي هو منع انهيار المباني في السلامة على الحياة وحماية القاطنين - مع أن الرموز الجديدة تشدد بشكل متزايد على تقليل الضرر إلى أدنى حد وعلى التمكين من الانتعاش السريع.

وتشمل مبادئ التصميم الزلزالي توفير القوة الكافية لمقاومة قوى الزلازل، وضمان التخدير بحيث يمكن للهياكل أن تتحلل دون التمزق، وإيجاد مسارات حمولة زائدة بحيث لا يؤدي فشل عنصر واحد إلى انهيار كامل، ويولى اهتمام خاص للوصلات بين العناصر الهيكلية، حيث أن هذه هي في كثير من الأحيان أضعف نقاط في المبنى، كما أن الرموز الحديثة تعالج العناصر غير الهيكلية مثل السقف، والضرر الميكانيكي،

غير أن مدونات البناء لا تنطبق إلا على أعمال البناء الجديدة والتجديدات الرئيسية، إذ أن مخزون المباني الحالي، ولا سيما الهياكل القديمة التي بنيت قبل اعتماد الرموز السيزمية الحديثة، لا يزال ضعيفا، وتهدف برامج الاسترداد السيزمية إلى تعزيز المباني القائمة لتحسين أداء زلزالها، وتشمل تقنيات إعادة الطيف المشتركة إضافة صوابير فولاذية، وتعزيز الروابط، وتركيب نظم العزلة الأساسية، وتعزيز جدران الماشية.

القيود المفروضة على تخطيط الأراضي وتنميتها

إن التخطيط المدروس لاستخدام الأراضي يمكن أن يقلل كثيرا من مخاطر الزلازل بالحد من التنمية في المناطق الأكثر خطورة، وبعض الولايات القضائية تحظر أو تقيد مباشرة أعمال البناء على آثار خاطئة نشطة، أو في المناطق المعرضة للتصفح، أو على المنحدرات غير المستقرة المعرضة للانهيالات الأرضية الناجمة عن الزلزال، ويحظر قانون الحد من القاع في كاليفورنيا، على سبيل المثال، إجراء تحقيقات مفصلة عن الأخطاء قبل أن تحدث التنمية في مناطق معينة ويحظر البناء الفعلي.

وتُسترشد في وضع خرائط مخاطر الزلازل، التي تبين المستويات المتوقعة من الرعي في مختلف المناطق، بقرارات استخدام الأراضي ومتطلبات مدونة البناء، وتحتاج المناطق التي يرتفع فيها مستوى التشكيك المتوقع إلى معايير أكثر صرامة للبناء، وقد استخدمت بعض المجتمعات هذه الخرائط لتوجيه أماكن المرافق الحرجة مثل المستشفيات ومراكز عمليات الطوارئ بعيدا عن المناطق الأكثر تعرضا للخطر، غير أن تنفيذ القيود الإنمائية يمكن أن يكون تحديا سياسيا، ولا سيما في المناطق التي لم تُثبت فيها المخاطر الزلزالية في الأصل.

التأهب للطوارئ وتخطيط الاستجابة لها

والتأهب الشامل لحالات الطوارئ أمر أساسي للحد من آثار الزلازل وتمكين الانتعاش السريع، ويشمل ذلك وضع خطط استجابة مفصلة وتدريب المستجيبين لحالات الطوارئ، وإجراء تدريبات وتمارين منتظمة، وتثقيف الجمهور بشأن مخاطر الزلازل وإجراءات الحماية، وتقنية " دوب وغطاء ووقف " ، على اليدين والركبتين، مع تغطية تحت مكتب أو طاولة متحركة، والاحتفاظ بإصابات حتى تثبت حدوث توقف للزلازل.

وينبغي للمجتمعات المحلية أن تحتفظ بإمدادات الطوارئ بما في ذلك المياه والغذاء واللوازم الطبية ومعدات الاتصالات، وينبغي للأفراد والأسر أن يضعوا خططا لحالات الطوارئ المنزلية، وأن يحددوا أماكن آمنة في كل غرفة، وأن يجمعوا مجموعات الطوارئ مع الإمدادات على الأقل لمدة 72 ساعة، وينبغي أن تضع مؤسسات الأعمال خططا لاستمرارية تتيح استئناف العمليات بسرعة بعد وقوع الزلزال، كما أن عمليات الحفر المنتظمة، مثل التدريب السنوي على زلزال شاكيووت، تساعد على ضمان أن يعرف الناس كيفية الاستجابة عند حدوث الزلزال.

وتتطلب الاستجابة بعد الزلزال جهودا منسقة من وكالات ومنظمات متعددة، ويجب على أفرقة البحث والإنقاذ أن تسرع في تحديد أماكن الأشخاص الذين يحتجزون في المباني المنهارة، ويجب أن تكون المرافق الطبية مستعدة لمعالجة الإصابات الجماعية في الوقت الذي يحتمل أن تعمل فيه بمرافق متضررة وسلاسل توريد معطلة، ويجب على أفرقة تقييم الأضرار أن تقوم على وجه السرعة بتقييم سلامة المباني لتحديد الهياكل التي يمكن شغلها والتي تشكل أخطارا مستمرة، وأن تكون نظم الاتصال الفعالة حاسمة في تنسيق جهود الاستجابة وتوفير المعلومات للجمهور.

القدرة على التكيف مع المجتمعات المحلية ورأس المال الاجتماعي

وقد أظهرت البحوث أن المجتمعات المحلية التي لديها شبكات اجتماعية قوية ومستويات عالية من رأس المال الاجتماعي تسترد بسرعة أكبر من الكوارث، وأن الجيران الذين يعرفون بعضهم البعض ويثقون بعضهم ببعض من المرجح أن يساعدوا بعضهم البعض خلال الزلزال وبعده، ويمكن للمنظمات المجتمعية أن تؤدي أدوارا حاسمة في نشر المعلومات المتعلقة بالتأهب، وتنظيم جهود الاستجابة، ودعم الانتعاش، ويتطلب بناء القدرة على التكيف المجتمعي الاستثمار المستمر في الهياكل الأساسية الاجتماعية، وليس مجرد الهياكل الأساسية المادية.

ويمكن لعمليات التخطيط التشاركي التي تشرك مختلف أعضاء المجتمع المحلي في جهود التأهب والتخفيف أن تزيد من فرص الشراء وأن تضمن أن تلبي الخطط احتياجات جميع المقيمين، ويمكن للمنظمات المجتمعية التي تعمل مع الفئات الضعيفة من السكان أن تساعد على ضمان وصول خطط الطوارئ ومواردها إلى من يحتاجون إليها أكثر من غيرها، وأن تعزز ثقافة التأهب، حيث يُنظر إلى الاستعداد للزلزال على أنه جزء عادي من الحياة بدلا من عبء استثنائي، يسهم في قدرة المجتمع على التكيف عموما.

الابتكارات التكنولوجية في مجال القدرة على مواجهة الزلزال

نظم عزل القاعدة وتصريفها

وتوفر التكنولوجيات الهندسية المتقدمة نُهجا واعدة لحماية المباني من الأضرار الناجمة عن الزلزال. Base isolation]) توفر نظما بناء على نقاط مرنة أو أغطية تتيح المجال للتحرك تحت الهيكل بينما يظل المبنى نفسه ثابتا نسبيا، ويمكن لهذه النظم أن تقلل من القوات المحالة إلى مبنى بنسبة 80 في المائة أو أكثر، بل أن تحسن أداء المراكز الأرضية بشكل كبير.

]Energy dissipation devices, also called dampers, absorb 1987 energy and reduce building motion. various types of dampers exist, including viscous dampers (similar to large shock absorbers), friction dampers, and metal yielding dampers, these devices can be incorporated into new land or added to existing structures as part of seismic reftroway buildings.

المواد المتقدمة وتقنيات البناء

New materials and construction methods are expanding the possibilities forزل-resistant design. Shape memory alloys] can undergo large deformations during anزل and then return to their original shape, providing both strength and flexibility. ]Fiber-reinforced polymers can be used to strengthen existing concrete structures.

ويمكن أن تؤدي تقنيات البناء المبتكرة مثل البناء النموذجي الجاهز الصنع إلى تحسين مراقبة الجودة وضمان الأداء السيزمي المتسق، فالأخشاب التي تُعدُّ مُنتَجاً خشبياً مُهنَّد، تقدم أداء سيزمياً جيداً مع توفير منافع بيئية مقارنة بالخرسانة والصلب، ويواصل الباحثون تطوير واختبار مواد ونظم جديدة يمكن أن تزيد من تحسين قدرة الزلازل على التكيف مع الحد من تكاليف البناء.

تكنولوجيات الرصد والتقييم

إن شبكات الاستشعار الحديثة وتقنيات تحليل البيانات تؤدي إلى ثورة قدرتنا على رصد الزلازل وتقييم آثارها، وتُظهر صفائف الكثيفة من السيزمومتر، ومحطات GPS، والمترات المتداخلة معلومات مفصلة عن سلوك الخطأ وعمليات الزلازل، ويمكن للأشعة المتقطعة بواسطة السواتل قياس التشوهات الأرضية بدقة قياسية على مستوى المقاس، مع الكشف عن كيفية تحركات سطح الأرض أثناء الزلازل وبعده.

بعد وقوع زلزال، تساعد تكنولوجيات تقييم الأضرار السريعة مديري الطوارئ على فهم مدى الضرر وتوزيعه، ويوفر نظام المسح الجيولوجي الأمريكي (التقدير الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة) تقديرات قريبة من الواقع للإصابة والخسائر الاقتصادية عقب وقوع زلزال كبير في جميع أنحاء العالم، ويمكن من إجراء دراسات استقصائية للطائرات وصور السواتل إجراء تقييم سريع للأضرار التي تلحق بالمناطق الكبيرة، ويمكن أن توفر نظم رصد الصحة الهيكلية التي يتم تركيبها في المباني معلومات فورية عن السلامة الهيكلية.

التعلم من المحاقن الأرضية السابقة: دراسات الحالات الإفرادية

The 1994 Northridge Earthquake, California

وقد أصاب زلزال شمالريدج منطقة لوس أنجليس في 17 كانون الثاني/يناير 1994، مما تسبب في مقتل 57 شخصاً وتضرر أكثر من 20 بليون دولار، وبالرغم من ضخامته المعتدلة، تسبب الزلزال في أضرار جسيمة لأنه حدث مباشرة تحت منطقة حضرية مكتظة بالسكان، وكشف الزلزال عن مواطن ضعف في الهياكل التي اعتبرت مقاومة للزلازل، بما في ذلك المباني الحديثة للإطار الصلب وهياكل مواقف محددة.

وكان أحد أهم الدروس المستفادة من شمالريدج يتعلق بمباني الإطارات الصدرية التي كان يعتقد أنها من بين أكثر أنواع المباني مقاومة للزلازل، وتسبب الزلزال في كسور غير متوقعة في وصلات القاع المبللة، مما أدى إلى جهد بحثي كبير وتغييرات في ممارسات التصميم والبناء، كما أبرز ضعف المباني الخرسانية القديمة وأدى إلى إعادة تلبية متطلبات هذه الهياكل الصحية، مما أدى إلى تدهور مرافق الرعاية الصحية، بما في ذلك وضع حد أقصى للمستشفيات.

الزلزال الأرضي في هايتي لعام 2010

وكان الزلزال البالغ 7 -0 الذي ضرب هايتي في 12 كانون الثاني/يناير 2010، واحدا من أخطر الكوارث الطبيعية في التاريخ الحديث، حيث بلغت الوفيات المقدرة ما بين 000 220 و 000 300، ونجمت الخسائر المأساوية عن مزيج من العوامل: فقد وقع الزلزال بالقرب من العاصمة الكثيفة السكان في بور - أو - برانس، ونشأت المباني بشكل ضعيف دون تصميم سيزمي، وعرقلت موارد البلد المحدودة جهود الإنقاذ والتعافي.

وقد أظهر الزلزال الذي ضرب هايتي كيف يمكن أن يؤدي الفقر وعدم كفاية ممارسات البناء إلى حدوث كارثة متوسطة، وقد تم بناء معظم المباني بصورة غير رسمية دون رقابة هندسية، باستخدام مواد وتقنيات غير كافية، مما يعني أن الهياكل لا تواجه مقاومة زلزالية، وقد أبرزت الكارثة الأهمية الحاسمة لمعالجة مخاطر الزلازل في البلدان النامية والحاجة إلى التعاون الدولي في مجال التأهب للكوارث والتصدي لها.

The 2011 Christchurch Earthquakes, New Zealand

ضرب سلسلة من الزلازل منطقة كريستشورش في جزيرة جنوب نيوزيلندا في عامي 2010 و 2011، مع أكثر الأحداث تدميراً في 22 شباط/فبراير 2011، هذا الحجم 6.3 زلزال قتل 185 شخصاً وألحق أضراراً كبيرة بمركز المدينة، وعلى الرغم من مدونات البناء القوية لنيوزيلندا وثقافة التأهب، كشف الزلزال عن أوجه الضعف وقدم دروساً هامة لمقاومة الزلازل.

وقد أثار انهيار مبنى CTV، الذي قتل 115 شخصا، تساؤلات بشأن تصميم المباني ونوعية البناء، وكشفت التحقيقات عن عيوب في التصميم وأوجه قصور في البناء أسهمت في انهياره، كما تسبب الزلزال في انتشار الارتداد، لا سيما في الضواحي الشرقية التي بنيت على الأراضي الرطبة المستردة وودائع الأنهار، كما أصيب آلاف المنازل بأضرار تتجاوز الإصلاح، كما اضطرت عملية الإنعاش الطويلة والصعبة إلى إبراز التحديات التي تواجه عملية إعادة البناء الحضري.

مستقبل علوم الأرض والحد من المخاطر

ويواصل علم الزلازل التقدم بسرعة، مدفوعا بتكنولوجيات جديدة، وشبكات رصد موسعة، وتحسين القدرات الحاسوبية، ويقوم الباحثون بتطوير نماذج أكثر تطورا لسلوك خاطئ تتضمن الفيزياء المعقدة للاحتكاك بالصخور، والتدفق السوائل، ونقل الإجهاد، وقد تتيح هذه النماذج في نهاية المطاف التنبؤ بآثار الزلازل بصورة أكثر دقة، وتحسين فهم كيفية حفز الزلازل بعضها البعض.

ويجري تطبيق التعلم من الآلات والاستخبارات الاصطناعية على مشاكل الزلازل، من اكتشاف الزلازل الصغيرة في البيانات السيزمية إلى التنبؤ بأنماط الهزات الأرضية لتقييم الأضرار الناجمة عن التصوير، وقد تعجل هذه التكنولوجيات بالاكتشاف العلمي وتحسن النظم التشغيلية للإنذار المبكر والاستجابة السريعة، غير أن المسائل الأساسية المتعلقة بعمليات الزلازل لا تزال قائمة، كما أن عمليات الانجاز الرئيسية في قدرات التنبؤ ليست وشيكة.

وقد يؤثر تغير المناخ على المخاطر السيزمية بطرق غير متوقعة، وقد تؤثر التغيرات في مستويات المياه الجوفية، والذوبان الجليدي، وارتفاع مستوى سطح البحر على الإجهاد الناجم عن الأخطاء، رغم أن حجم هذه الآثار لا يزال غير مؤكد، وقد يؤدي تغير المناخ، بصورة مباشرة، إلى زيادة ضعف المجتمعات المحلية إزاء آثار الزلازل عن طريق التأكيد على نظم الهياكل الأساسية والحد من الموارد المتاحة للتأهب للكوارث والتعافي منها.

ويعني تزايد تركز السكان والأصول في المناطق الحضرية النشطة زلزالاً أن مخاطر الزلازل لا تزال تزداد على الصعيد العالمي، حتى مع تحسن قدرتنا على التخفيف من حدة ذلك الخطر، وتواجه المدن الكبرى في المناطق المعرضة للزلازل تحديات لم يسبق لها مثيل في ضمان سلامة الملايين من السكان والحفاظ على الوظائف الحيوية بعد وقوع زلزال كبير، وتتطلب مواجهة هذه التحديات التزاماً مستمراً بالحد من المخاطر السيزمية، بما في ذلك إنفاذ مدونات البناء والاستثمار في قدرة الهياكل الأساسية على الصمود والحفاظ على التأهب.

اتخاذ الإجراءات: ما يمكن للأفراد والمجتمعات المحلية أن يفعله

وفي حين يتطلب الحد من مخاطر الزلازل اتخاذ إجراءات على مستويات متعددة - بدءاً من التعاون الدولي إلى السياسات الوطنية إلى مدونات المباني المحلية - الفردية والمجتمعات المحلية - يمكن أن تتخذ خطوات ملموسة لحماية نفسها وزيادة المرونة - يشكل فهم مخاطر الزلزال المحلية الخطوة الأولى، إذ توفر وكالات ومنظمات حكومية كثيرة موارد على شبكة الإنترنت تبين مواقع الخطأ ومستويات الركود الأرضية المتوقعة، ومخاطر محددة مثل مناطق التسلية.

تقييم ضعف الزلازل في منزلك أمر حاسم، قد تحتاج المنازل القديمة إلى إعادة تجهيزها لضمانها إلى أسسها أو تعزيز العناصر الهيكلية الضعيفة، الأثاث والأجهزة الثقيلة يجب تأمينها إلى الجدران لمنع التصفير، وينبغي أن تُخصم حرائق المياه لمنع التمزق والنيران، بل إن التدابير البسيطة مثل تخزين الأشياء الثقيلة على الرفوف السفلية وتأمين الأشياء المشنقة يمكن أن تقلل من مخاطر الإصابة.

:: وضع خطة طوارئ للأسر المعيشية تضمن أن أفراد الأسرة يعرفون ما يجب القيام به خلال وبعد وقوع الزلزال، وتحديد أماكن آمنة في كل غرفة، ووضع خطط اتصال، وتعيين مواقع للاجتماعات، وجمع مجموعات لوازم طارئة للمنازل والعمل والمركبات، بما في ذلك المياه، والغذاء غير القابل للتلف، ولوازم الإسعاف الأولي، والمصابيح، والبطاريات، والوثائق الهامة، والنظر في الاحتياجات الخاصة لأفراد الأسر المعيشية، بمن فيهم الأطفال، وكبار السن، والأشخاص ذوو الإعاقة، والأحياء الأليفة.

:: المشاركة في أنشطة التأهب للمجتمعات المحلية تعزز الاستعداد الفردي والقدرة على التكيف مع المجتمعات المحلية، والانضمام أو تنظيم أفرقة الاستجابة لحالات الطوارئ في الأحياء، والمشاركة في التدريبات والتمارين المتعلقة بالزلازل، والدعوة إلى اتخاذ تدابير السلامة الزلزالية في مجتمعكم، بما في ذلك بناء برامج لإنفاذ القوانين، وبرامج إعادة التدوير، وتمويل التأهب لحالات الطوارئ، ودعم المنظمات التي تعمل على الحد من مخاطر الزلازل في المجتمعات المحلية الضعيفة على الصعيدين المحلي والعالمي.

For more comprehensive information aboutزل preparedness and safety, visit the Ready.govزلازل preparedness guide] or the ]U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program. The ]]Great ShakeOutزل [FLT: organizing] website resources