GEOFIZIKA

Predviđanje prirode

Proučavanjem i naučnim prognoziranjem seizmičkih pomeranja, zemljotresa i naleta cunamija u Rusiji bavi se Objedinjeni institut za fiziku Zemlje, Ruske akademije nauka. Poslednjih decenija, a naročito poslednjih godina aktivnost ove naučne ustanove ukazuje na ostvarive mogućnosti predviđanja

Proučavanjem i naučnim prognoziranjem seizmičkih pomeranja, zemljotresa i naleta cunamija u Rusiji bavi se Objedinjeni institut za fiziku Zemlje, Ruske akademije nauka. Poslednjih decenija, a naročito poslednjih godina aktivnost ove naučne ustanove ukazuje na ostvarive mogućnosti predviđanja

Kada je reč o zemljotresima, teritorija Rusije, u poređenju sa mnogim drugim zemljama, prilično je bezbedna. Oko 80 procenata teritorije države nalazi se u zoni veoma slabih uticaja seizmičkih pomeranja zemljine kore. Gotovo celokupna centralna Rusija lišena je snažnih uticaja zemljotresa. Opasne zone na evropskoj teritoriji su rejoni severnog Kavkaza, a na azijskoj – Altajsko-sajanska planinska oblast, zona jezera Bajkal, planine južnog i istočnog Sibira, Sahalin i Kurilsko-kamčatska oblast. Medjutim, sve navedene teritorije, izuzev Kavkaza, retko su naseljene pa su, bez obzira na znatnu površinu zone visoke seizmičnosti, rušilački efekti zemljotresa sasvim mali. Sa druge strane, započeto je intenzivno osvajanje teritorije Sahalina, ispituju se prirodni resursi poluostrva uporedo sa daljom eksploatacijom naftonosnih rejona zapadnog i centralnog Sibira. S tim u vezi od ogromnog značaja za Rusiju su medjunarodni projekti, pored ostalih oni koji se odnose na osvajanje naftnih nalazišta u severnom delu Sahalina - “Sahalin-1” i “Sahalin-2” - i projekat izgradnje cevovoda za transport sibirske nafte u Kinu i Japan.

Institut najneposrednije učestvuje u ekološkoj ekspertizi projekata, procenjujući moguće posledice seizmičkih uticaja na objekte naftno-gasnog kompleksa. Poznato je kakve posledice mogu izazvati rušenja naftovoda ili eksplozije gasovoda. Pri tome, teritorije aktivne proizvodnje gasa i nafte aktivno će se naseljavati pa se stoga prema problemu procene seizmičke aktivnosti u tim rejonima naučnici odnose sa posebnom pažnjom. Taj zadatak mogao bi se podeliti u više delova.

Pravci proučavanja

Prvi je procena nivoa seizmičke opasnosti svake teritorije. U 1997. godini u Institutu je završena mapa opšteg seizmološkog rejoniranja teritorije Rusije. Mapa je izrađena po novim principima, uz primenu savremenog verovatnog prilaza i uz uzimanje u obzir specifičnosti svakog konkretnog regiona. Taj dokument je visoko ocenjen od strane rukovodstva zemlje i prihvaćen kao normativni dokument od strane Državnog komiteta za izgradnju Rusije. U principu, njime se utemeljuje odnos prema proceni seizmičkih opasnosti na terenu. Potrebno je naglasiti da slična procena važi u dužem vremenskom periodu - pet stotina i više godina. Prirodno, pokazatelji procene za tako dug vremenski period nisu dovoljni za rešavanje prognoza zemljotresa.

Drugi pravac proučavanja seizmičke aktivnosti je neposredna prognoza. To je mukotrpan posao. Prvi stadijum je dugoročna prognoza, koja se proteže na desetine godina. Srednjoročna prognoza obuhvata period od nekoliko godina. I najzad, kratkoročna prognoza obuhvata vremenski period u trajanju od nekoliko minuta do nekoliko meseci. Po mišljenju zamenika generalnog direktora Instituta za fiziku Zemlje, akademika Jevgenija Rogožina samo kompleksan prilaz problemu prognoziranja zemljotresa i cunamija odgovara razmerama zadatka.

- Proteklo iskustvo prognoziranja zemljotresa u inostranstvu i u našoj zemlji pokazuje da parcijalno korišćenje pojedinih metoda ne donosi uspeh. Taj negativni zaključak je i pokrenuo razradu nove koncepcije u našem Institutu, koja se danas primenjuje u seizmički aktivnim regionima severne Evroazije, kontinentalne periferije na Dalekom istoku Rusije, u Altajsko-sajanskoj oblasti Kavkaza. Ta koncepcija uključuje zajedničku interpretaciju različitih predznaka zemljotresa u različitim etapama procesa sazrevanja seizmičkog žarišta.

U prvoj etapi vrši se dataljna procena seizmičke opasnosti - seizmološko-tektonsko rejoniranje istraživane oblasti, a na osnovu detaljne analize kompleksa geološko-geofizičkih i seizmoloških podataka. Osnova za detaljna istrazivanja u tom pravcu jeste nova mapa opšteg seizmološkog rejoniranja. Procedura detaljne ocene seizmološke opasnosti omogućava da se otkriju i na mapu nanesu potencijalna seizmološka žarišta jakih zemljotresa i da se proceni maksimalna jačina očekivanih zemljotresa. Opasni regioni predstavljeni su u realnim razmerama, uz navođenje pozicije u geološkoj sredini. Potencijalna žarišta su stabilne strukturne tvorevine u Zemljinoj kori. One zauzimaju tek 20-30 procenata od površine oblasti u celini i, s vremena na vreme, stvaraju snažne zemljotrese sa određenim periodom ponavljanja. Specijalni paleoseizmološki metod, takozvani “trenčing”, omogućava da se potvrdi da je rejon potencijalnih zemljotresa pravilno određen. Pomoću ovog metoda proučeni su seizmološko opasni regioni na severnom Kavkazu, u gornjem Altaju i na Sahalinu, a utvrđeni su i periodi ponavljanja zemljotresa za te regione.

Naredna etapa uključuje posmatranje dugoročnih, u trajanju od 10 do 12 godina, seizmoloških predznaka zemljotresa. Kao primeri mogu se navesti istraživanja zemljotresa u zoni Kurilskih ostrva i Kamčatke. U toj etapi mogu se razlikovati regioni aktivnog i slabije aktivnog seizmološkog procesa.

Treća etapa predviđa posmatranja srednjoročnih predznaka stihije, u vremenu od 3 do 5 godina. Ti predznaci su uglavnom seizmološki. Pri tom se koriste metode kao što je otkrivanje seizmički aktivne oblasti, gde se registruje disonantnost fokalnih mehanizama žarišta sa slabom pozadinskom seizmičnošću, otkrivanje sektora aktivizacije ili zatišja u polju slabe i umerene seizmičnosti, posmatranja promena seizmološkog režima u izdvojenom regionu.

Poslednja etapa višestepene prognoze uključuje posmatranje kratkoročnih (od jedne godine do nekoliko meseci, dana pa čak i minuta) predznaka moguće tragedije. U datom slučaju široko se koriste mogućnosti satelitske geodezije, tradicionalna geodetska merenja, praćenja nivoa vode u bušotinama, rezultati ispitivanja sastava i temperature podzemnih voda i gasova. Prilično je razvijena i srednjoročna prognoza.

Zajedno sa Japancima

U praksi je i poseban sistem praćenja seizmičkih procesa na Dalekom istoku. Na primer, u najopasnijim zonama u regionu Petropavlovska Kamčatskog izgrađen je poligon na kome se, pomoću savremenih numeričkih stanica vrše posmatranja različitih predznaka zemljotresa. Prate se pojave elektromagnetskih anomalija, procesi promena Zemljine površine, promene termo-polja. Vrše se i intenzivna posmatranja kretanja nivoa podzemnih voda. Obavljena istraživanja omogućila su da se precizno predskaže Kronocki zemljotres 1997. godine u istočnoj oblasti poluostrva Kamčatka, zatim Ugljerski - u centralnom Sahalinu, avgusta 2000. godine, a takođe i da se prognozira pojačanje seizmičke aktivnosti na južnom Sahalinu, avgusta-septembra 2001. godine. Prognoze su unapred predate Ministarstvu za vanredne situacije.

U okviru poslova na srednjoročnim i kratkoročnim prognozama za teritoriju Petropavlovska Kamčatskog, u Institutu je, zajedno sa Geofizičkom službom Ruske akademije nauka, razrađen i međunarodni program. U oblasti prognoziranja zemljotresa, Rusija tesno sarađuje sa Japanom, koji koristi podatke dobijene na poligonima Rusije. Međunarodni istraživački centar na Dalekom istoku je ruska stanica Karimšino, u središtu poluostrva Kamčatka. Ta stanica je instalirana pre četiri godine naporima Instituta za fiziku Zemlje Ruske akademije nauka, Geofizičke službe Ruske akademije nauka i naučnika dva japanska univerziteta. Stanica je jedinstvena po tome što je u regionu posmatranja nivo “industrijskih smetnji” veoma nizak pa se u potpunost može koristiti osetljiva aparatura. U blizini stanice često se događaju zemljotresi, što omogućava da se primenjuje savremena metodologija obrade podataka i provererava niz teorijskih ideja.

U celini posmatrano, mreža seizmoloških stanica na Pacifičkoj obali zahteva delimičnu zamenu i modernizaciju sa aspekta operativne veze - glavne komponente u sistemu upozoravanja na nailazak zemljotresa i cunamija. U Rusiji je sistem upozoravanja na cunami stvoren još pedesetih godina, nakon snažnog zemljotresa na Kamčatki i severnim Kurilima. Taj sistem je baziran na nacionalnoj mreži seizmoloških stanica. Operateri fiksiraju zemljotres, raspoznaju gde je epicentar, utvrde snagu zemljotresa i određuju koliko je cunami opasan.

R.D.