Table of Contents

Карибская сейсмическая зона: понимание рисков землетрясений в тропических регионах

Карибская сейсмическая зона представляет собой один из самых активных тектонических регионов в Западном полушарии, охватывающий тысячи миль через Карибское море и многие острова, которые усеивают этот тропический рай.В то время как регион славится своими бирюзовыми водами и песчаными пляжами, геологическая реальность под этими идиллическими ландшафтами включает в себя мощные силы, которые генерируют землетрясения, способные изменить сообщества.Понимание этих рисков имеет важное значение для жителей, посетителей и властей, поскольку подготовка и образование могут спасти жизни, когда земля начинает трястись.

Деятельность землетрясений в Карибском бассейне существенно отличается от того, что многие люди связывают с сейсмическими зонами. В отличие от Тихоокеанского огненного кольца, где зоны субдукции генерируют крупнейшие землетрясения за всю историю наблюдений, Карибский бассейн имеет сложную сеть границ плит, которые производят частые, но часто умеренные землетрясения, прерывистые редкими, но разрушительными крупными событиями. В этой статье исследуются геологические основы Карибской сейсмической зоны, уникальные проблемы готовности к землетрясениям в тропических условиях и практические шаги, которые могут предпринять сообщества для повышения устойчивости.

Тектоническое расположение Карибской сейсмической зоны

Карибская сейсмическая зона определяется взаимодействиями трех основных тектонических плит: Североамериканской плиты, Южноамериканской плиты и Карибской плиты. Карибская плита движется на восток относительно Североамериканской плиты со скоростью примерно 20 миллиметров в год, движение, которое может показаться медленным, но накапливает значительное напряжение вдоль линий разломов на протяжении веков. Как сообщает Геологическая служба США , эта пограничная система плит включает в себя как разломы скольжения, где пластины скользят друг мимо друга горизонтально, так и зоны субдукции, где одна пластина ныряет под другую.

Восточная граница Карибской плиты имеет зону субдукции Малых Антильских островов, где Атлантическое морское дно спускается под Карибской плитой, создавая цепь активных вулканов от Саба на севере до Гренады на юге.Северная граница проходит через Эспаньолу, Пуэрто-Рико и Виргинские острова, где Североамериканская плита скользит мимо Карибской плиты вдоль систем разломов Септентриональ и Энрикильо-Плантен-Гарден.Южная граница простирается вдоль побережья Южной Америки, от Тринидада до Колумбии, включая сложные взаимодействия с Южноамериканской плитой.

Эта тектоническая структура создает различные модели землетрясений в регионе. Зоны субдукции, как правило, генерируют глубокие землетрясения с умеренной до большой величиной, в то время как разломы скольжения ударов производят более мелкие землетрясения, которые могут вызвать более интенсивное тряска на поверхности. Геологическая сложность означает, что разные острова сталкиваются с различными профилями риска, хотя ни одно место в активной зоне не защищено от сейсмической опасности.

Исторические землетрясения и их последствия

На протяжении всей своей истории Карибский бассейн пережил множество разрушительных землетрясений, некоторые из которых были признаны самыми разрушительными в Западном полушарии.Понимание этих событий обеспечивает критический контекст для текущей оценки риска и помогает исследователям совершенствовать модели будущего сейсмического поведения.

1692 - Королевское землетрясение в Порту

Одно из самых печально известных землетрясений в истории Карибского моря произошло в Порт-Ройале, Ямайка, 7 июня 1692 года. Землетрясение, оцененное в 7,5 балла, вызвало обширное сжижение, которое заставило большую часть города сползти в Кингстон-Харбор. Порт-Ройал был богатым и печально известным пиратским убежищем, и катастрофа была широко интерпретирована как божественное наказание. Примерно 5000 человек погибли сразу, а тысячи других погибли от травм и болезней после. Это событие служит суровым напоминанием о том, как сейсмическое потрясение может взаимодействовать с плохо уплотненными почвами, чтобы вызвать катастрофический отказ земли.

Землетрясение на Гаити 2010

Землетрясение магнитудой 7,0, обрушившееся на Гаити 12 января 2010 года, остается самым смертоносным сейсмическим событием в современной истории Карибского бассейна. Землетрясение убило около 160 000 человек, ранило еще 300 000 и вытеснило более 1,5 миллиона жителей. Разрушения произошли не только от самого землетрясения, но и от крайней уязвимости построенной окружающей среды Гаити. Плохая строительная практика, неадекватные строительные нормы и высокая плотность населения в столице Порт-о-Пренсе, вместе взятые, привели к катастрофическим разрушениям. Тропический климат региона, который ускоряет разрушение зданий, также способствовал структурным слабостям, которые оказались смертельными, когда началось тряска.

Землетрясение на Гаити 2018

6 октября 2018 года землетрясение магнитудой 5,9 произошло на севере Гаити, в результате чего погибли по меньшей мере 18 человек и пострадали тысячи домов. Хотя это землетрясение значительно меньше, чем событие 2010 года, оно продемонстрировало, что умеренная сейсмическая активность продолжает угрожать уязвимым общинам. Неглубокая глубина землетрясения в сочетании с плохим качеством строительства в сельских районах привела к непропорциональному ущербу относительно умеренной величины.

Землетрясение на Гаити 2021

Еще одно разрушительное землетрясение произошло на Гаити 14 августа 2021 года, на этот раз событие магнитудой 7,2, сосредоточенное недалеко от города Пети-Тру-де-Ниппес на южном полуострове. Более 2200 человек погибли, более 12 000 получили ранения, и около 130 000 домов были повреждены или разрушены. Землетрясение активировало систему разломов Энрикильо-Плантен-Гарден, ту же систему разломов, которая разорвалась в 2010 году. Это событие послужило горьким напоминанием о том, что Карибская сейсмическая зона остается активной и что устойчивость к строительству остается неотложным приоритетом.

Пуэрто-Рико Сейсмический шквал

Начиная с конца 2019 года и продолжаясь до начала 2020 года, Пуэрто-Рико пережил сейсмический рой, который включал землетрясение магнитудой 6,4 7 января 2020 года, в результате которого погибли три человека и был нанесен значительный ущерб в южной части острова. Рой вызвал тысячи небольших землетрясений, нанеся значительный ущерб домам, школам и инфраструктуре. Событие подчеркнуло важность сейсмического мониторинга и необходимость обновления строительных норм даже на территориях с современными строительными стандартами.

Риски землетрясений в тропических регионах

Тропические регионы сталкиваются с уникальными проблемами, когда речь идет о риске землетрясений, которые отличают их от сейсмических зон в умеренном или засушливом климате. Понимание этих факторов имеет важное значение для разработки эффективных стратегий готовности.

Взаимодействие с тропическими погодными системами

Карибский регион переживает сезон ураганов с июня по ноябрь каждый год. Когда землетрясения происходят во время или после ураганных событий, усугубляющие последствия могут быть разрушительными. Сильные осадки могут насыщать почвы, увеличивая риск сжижения во время землетрясений. Оползни, вызванные сейсмическим сотрясением, более вероятны в насыщенной водой местности. Отключения электроэнергии, вызванные землетрясениями, могут уменьшить способность отслеживать приближающиеся штормы, в то время как поврежденная инфраструктура может препятствовать усилиям по эвакуации и оказанию помощи. Землетрясение на Гаити 2010 года произошло в сухой сезон, но власти по-прежнему глубоко обеспокоены приближающимся сезоном ураганов, который последует.

Уязвимость фондового рынка

Большая часть строительного фонда Карибского бассейна состоит из неармированной кладки, бетонного строительства блоков и неформального жилья, которое не соответствует современным сейсмическим стандартам. Тропический климат ускоряет ухудшение строительных материалов за счет влажного вторжения, повреждения термитов и роста грибов, все из которых со временем снижают структурную целостность. Бетон, который кажется звуком на поверхности, может быть скомпрометирован внутренней коррозией армирующей стали, состояние, известное как бетонное разбрызгивание, которое может резко снизить устойчивость к землетрясениям. Всемирная жилищной энциклопедия документирует распространенность уязвимых типов зданий по всему Карибскому бассейну, обеспечивая ресурс для оценки риска и планирования модернизации.

Плотность населения и урбанизация

Страны Карибского бассейна являются одними из самых урбанизированных в мире, с высокой плотностью населения в таких столицах, как Порт-о-Пренс, Санто-Доминго, Сан-Хуан и Кингстон. Плотная городская среда усиливает риск землетрясений за счет концентрации уязвимых зданий, ограниченных путей эвакуации и потенциала каскадных отказов спасательной инфраструктуры, включая воду, энергию и связь. Неформальные поселения и трущобы, которые часто занимают крутые склоны холмов или рекультивированные земли, особенно уязвимы для вызванных землетрясением оползней и сжижения.

Цунами опасности

Землетрясения в Карибском бассейне могут генерировать цунами, которые угрожают прибрежным сообществам по всему региону. Землетрясение в Порт-Ройале 1692 года вызвало локализованное цунами, которое усугубило разрушение в Кингстонской гавани. Землетрясения в зоне субдукции вдоль Малых Антильских островов и впадины Пуэрто-Рико представляют наибольший риск цунами, с потенциалом для волн, которые могут повлиять на несколько островов и даже достичь Атлантического побережья Соединенных Штатов. Карибская программа предупреждения о цунами, управляемая Национальной метеорологической службой , отслеживает сейсмическую активность и выдает предупреждения об угрозах цунами по всему региону.

Строительные кодексы и устойчивость инфраструктуры

Эффективное снижение риска землетрясений в значительной степени зависит от принятия и применения современных строительных норм. В Карибском бассейне применение строительных норм варьируется в широких пределах от одной юрисдикции к другой, начиная от стандартов мирового класса на некоторых территориях и заканчивая практически несуществующим применением норм в других.

Современные стандарты сейсмического дизайна

Наиболее широко принятым стандартом сейсмического проектирования в Карибском бассейне является Международный строительный кодекс, часто изменяемый с учетом местных условий и опасностей. Карибский единый строительный кодекс был разработан для обеспечения конкретных для региона указаний, которые учитывают комбинацию сейсмических, ураганных и паводковых опасностей, которые характеризуют регион. Ключевые положения включают требования к железобетонных рам с надлежащей детализацией, адекватным системам фундамента для сопротивления почвенному отказу и соединениям, которые обеспечивают структурную непрерывность во время тряски. В Пуэрто-Рико принятие Международного строительного кодекса 2018 года после сейсмического роя 2020 года представляло собой значительный шаг вперед в установлении минимальных стандартов безопасности.

Проблемы в обеспечении соблюдения кодекса

Даже там, где строительные нормы существуют на бумаге, правоприменение остается постоянной проблемой на большей части Карибского бассейна. Ограниченный инспекционный потенциал, коррупция и высокая стоимость соблюдения способствуют широкому несоблюдению. Неофициальное строительство, которое по своей природе действует вне системы регулирования, составляет значительную часть жилищного фонда во многих странах. Устранение этого разрыва требует не только более сильного правоприменения, но и программ, которые делают соответствующее строительство более доступным и доступным. Использование обученных каменщиков, общинных программ контроля качества и упрощенных руководящих указаний по проектированию может помочь преодолеть разрыв между требованиями кодекса и практикой на местах.

Ремонт и модернизация программ

Реконструкция существующих уязвимых зданий представляет собой одну из наиболее эффективных инвестиций в устойчивость к землетрясениям. Общие стратегии модернизации включают укрепление каменных стен стальными или бетонными сдвигающими стенами, добавление стальных креплений к неукрепленным рамах, закрепление крыш и полов к стенам и модернизацию систем фундамента для сопротивления переворачивающимся силам. Программа Всемирного банка по управлению рисками стихийных бедствий поддержала инициативы по модернизации по всему Карибскому бассейну, оказывая техническую помощь и финансирование для модернизации зданий в государственном и частном секторах. Программы модернизации школ были особенно успешными, учитывая важность защиты детей и потенциал школ для использования в качестве общественных убежищ после землетрясений.

Критическая защита инфраструктуры

Помимо отдельных зданий, устойчивость к землетрясениям требует внимания к сетям инфраструктуры, которые поддерживают современную жизнь. Системы водоснабжения и сточных вод, энергосистемы, транспортные сети и системы связи уязвимы для сейсмических повреждений, и их отказ может привести к более широкому социальному нарушению. Сейсмический рой 2020 года в Пуэрто-Рико серьезно повредил энергосистему южного побережья, уже ослабленную ураганом Мария в 2017 году, оставив тысячи без электричества в течение нескольких недель. Инвестиции в устойчивость инфраструктуры включают гибкие трубопроводные соединения, сейсмически изолированные мосты, избыточные пути электроснабжения и системы экстренной связи, которые могут функционировать, когда первичные сети выходят из строя.

Меры по обеспечению готовности и безопасности

Хотя строительные нормы и усовершенствования инфраструктуры учитывают структурные аспекты риска землетрясений, индивидуальная и общественная готовность по-прежнему имеет важное значение для сокращения числа жертв и обеспечения эффективного реагирования в случае землетрясений.

Бросай, прикрой и держись

Самое важное, что нужно помнить во время землетрясения, — это простой протокол Капля, Обложка и Держись. Бросайся на руки и колени, чтобы не быть сбитым, укройся под крепким столом или столом, чтобы защититься от падающего мусора, и держись до тех пор, пока не прекратится тряска. В зданиях, где нет прочной мебели, укрытие от внутренней стены вдали от окон и тяжелых предметов. Практика стояния в дверных проемах больше не рекомендуется, так как дверные проемы не предлагают никакой специальной защиты и могут подвергать тебя качающимся дверям или падающему обрамлению.

Home Готовность Контрольный список

  • Безопасная тяжелая мебель и приборы к стенам с помощью ремней, скобок или землетрясения.Бюллетени, водонагреватели, холодильники и телевизоры могут сваливаться при встряхивании и наносить серьезные травмы.Защелки шкафов предотвращают разлив содержимого и создают опасность.
  • Идентифицируйте безопасные места в каждой комнате, где вы можете укрыться. Под прочными столами, столами и внутренними дверными рамами, которые не подвержены качающимся дверям, есть хорошие варианты. Идентифицируйте опасные места, такие как окна, подвесные приспособления и высокая мебель, которая может упасть.
  • Соберите аварийный комплект с водой (по одному галлону на человека в день в течение не менее трех дней), не скоропортящимися продуктами питания, средствами первой помощи, фонариками, батареями, свистком для сигнализации о помощи, пылевыми масками и необходимыми лекарствами. Включите гаечный ключ для отключения газовых и водных клапанов.
  • Разработайте план семейной коммуникации, который определяет места встреч внутри и снаружи вашего дома, вне зоны контакта и альтернативные методы связи, такие как текстовые сообщения, которые могут работать, когда голосовые сети перегружены.
  • Узнайте, как отключить коммунальные услуги, включая газ, воду и электричество. Утечка газа после землетрясения может привести к пожару или взрыву. Знайте, где расположены запорные клапаны и держите необходимые инструменты поблизости.

Программы подготовки сообщества

Эффективная готовность к землетрясениям выходит за рамки отдельных домохозяйств и распространяется на целые общины. Группы реагирования на чрезвычайные ситуации сообщества обучают добровольцев для оказания помощи в поиске и спасении, оказания первой помощи и оценки ущерба после стихийных бедствий. Эти программы создают местный потенциал и снижают зависимость от внешней помощи в критические часы и дни после землетрясения. В Пуэрто-Рико группы реагирования сообщества оказались бесценными во время сейсмического роя 2020 года, организуя патрулирование районов, распределяя припасы и помогая жителям эвакуировать поврежденные здания.

Программы подготовки к школе (FLT:0) особенно важны, учитывая уязвимость детей и роль, которую школы играют в жизни общества. Регулярные учения по землетрясению, обучение безопасности в классе и структурные оценки школьных зданий могут значительно снизить риск. Программа безопасных школ (FLT:2) на Ямайке провела сейсмические оценки сотен школ и внедрила модернизированные программы для повышения структурной безопасности, демонстрируя возможность систематических школьных программ сейсмической безопасности даже в условиях ограниченных ресурсов.

Осведомленность и ответ на цунами

Для прибрежных общин осведомленность о цунами является важным компонентом готовности к землетрясениям. Естественные предупреждающие признаки цунами включают сильное землетрясение, длившееся более 20 секунд, внезапный подъем или падение уровня моря и необычный ревущий звук из океана. Любой, кто испытывает эти признаки, должен немедленно перейти на возвышенность или внутрь страны, не дожидаясь официальных предупреждений. Официальные системы предупреждения о цунами в Карибском бассейне полагаются на сети сейсмического мониторинга и глубоководные оценочные буи для обнаружения цунами-генерирующих землетрясений и выдавать оповещения по радио, телевидению, сиренам и оповещениям по мобильным телефонам.

Информационный центр по цунами в Карибском бассейне координирует деятельность по обеспечению готовности к цунами в регионе, содействуя общественному образованию, развитию системы оповещения и планированию землепользования, что учитывает опасность цунами. Эвакуационные карты, вывески и учения помогают прибрежным жителям знать, куда идти и что делать, когда выдаются предупреждения о цунами. Вертикальные эвакуационные структуры, которые обеспечивают убежище на верхних этажах зданий, устойчивых к цунами, были предложены для общин, где география ограничивает доступность высокогорья.

Региональная координация и будущие направления

Риск землетрясений в Карибском бассейне выходит за национальные границы, требуя региональной координации для эффективного управления. Такие организации, как Карибское агентство по чрезвычайным ситуациям, облегчают обмен информацией, наращивание потенциала и совместное планирование между государствами-членами.Сейсмический исследовательский центр в Университете Вест-Индии управляет сетями сейсмического мониторинга по всему англоязычному Карибскому бассейну, предоставляя данные для оценки опасности и раннего предупреждения о землетрясениях.Сейсмическая сеть Пуэрто-Рико и Виргинских островов США служит основным органом мониторинга для Пуэрто-Рико и Виргинских островов США, эксплуатируя более 100 сейсмических станций по всему региону.

Заглядывая вперед, можно сказать, что в ближайшие десятилетия несколько приоритетов будут определять устойчивость к землетрясениям в Карибском бассейне. Во-первых, продолжающиеся инвестиции в системы сейсмического мониторинга и раннего предупреждения обеспечат критически важные секунды до минут предварительного уведомления, прежде чем произойдет разрушительное потрясение, что позволит автоматизировать отключение критической инфраструктуры и оповещение общественности. Во-вторых, расширенные программы модернизации, нацеленные на наиболее уязвимые типы зданий, могут существенно сократить число жертв от будущих землетрясений. В-третьих, интеграция информации о сейсмической опасности в планирование землепользования может предотвратить новое развитие в районах с наибольшим риском, особенно на крутых склонах, подверженных оползням и прибрежных зонах, подверженных цунами. В-четвертых, кампании государственного образования, которые поддерживают осведомленность о риске землетрясений и способствуют поведению готовности, могут создать культуру устойчивости, которая сохраняется между землетрясениями.

Карибская сейсмическая зона будет продолжать генерировать землетрясения, как это происходит в течение миллионов лет. Вопрос не в том, ударит ли другое разрушительное землетрясение, а в том, когда и где. Понимая риски, внедряя эффективные методы строительства, эффективно готовясь и координируя на региональном уровне, страны Карибского бассейна могут снизить человеческие потери от будущих землетрясений и построить более устойчивое будущее для тропических сообществ, которые называют этот геологически динамичный регион домом.