Tjedan na izmaku na Balkanu su obilježili snažni potresi u Albaniji, Grčkoj i Bosni i Hercegovini, koji su se osjetili i u mnogim krajevima naše zemlje. Tako smo ponovno postali svjesni nepredvidljivosti i razorne snage potresa, posebice kada pogode siromašne zemlje u kojima zgrade nisu građene tako da bi izdržale snažna podrhtavanja tla. O tome kako nastaju potresi, kako ih mjerimo i možemo li ih previdjeti, za Zoom govori doc. dr. Iva Dasović s Geofizičkog odjela Prirodoslovno-matematičkog fakulteta (PMF).
Što su potresi?
- Potres je iznenadno otpuštanje potencijalne elastične energije u obliku valova koji putuju Zemljom i dolaze do površine. Najčešći su tektonski potresi, ali ima i vulkanskih, urušnih te onih umjetnih, izazvanih nekom ljudskom aktivnošću, kao što su eksplozije. Kod tektonskih potresa, ta je energija spremljena u deformiranoj stijeni na koju djeluju tektonske sile. Takvi potresi najčešće se događaju blizu granica tektonskih ploča, no mogu se dogoditi bilo gdje. Ploče se mogu sudarati i podvlačiti, pa govorimo o subdukciji, pomicati jedna uz drugu ili se razmicati - na tim mjestima, zapravo, tektonske ploče nastaju.
Gdje nastaju potresi?
- Potresi se u pravilu događaju duboko u Zemlji, vrlo rijetko na površini, pa smo prvu pravu teoriju o nastajanju potresa dobili tek 1911. godine, nakon proučavanja površinskog potresa koji se dogodio u San Franciscu 1906. godine. Prema teoriji elastičnog odraza, dva stijenska krila u dodiru tijekom potresa se pomaknu nakon što sile nadjačaju čvrstoću stijene ili trenje koje ih je kočilo. Budući da se ploče polagano pomiču, a stijene su čvrste, prođu deseci godina dok se ne nakupi velika deformacija i puno energije koja će uzrokovati snažan potres. Tamo gdje se one brže gibaju, primjerice do oko 20 cm godišnje u pacifičkom vatrenom pojasu, snažni potresi su češći nego na našem području, gdje se Jadranska mikroploča pomiče prema sjeveroistoku oko 1 cm godišnje te gura i izdiže Dinaride. Iako dubine žarišta potresa mogu ići i do 750 km dubine, najčešći su i najopasniji oni plitki, do dubine od 70 km. Na području Hrvatske i okolice dubine hipocentara najčešće su između 5 i 15 km.
Koliko se potresa godišnje dogodi na Zemlji?
- Neprebrojivo! Oni najjači događaju se rijetko. Ipak, u svijetu možemo očekivati godišnje barem jedan potres magnitude osam, 20-ak njih magnitude sedam, 200-tinjak magnitude šest i tako dalje. Ovisno o gustoći mreže seizmografa kojima bilježimo gibanje tla, sve potrese magnitude manje od dva nećemo niti registrirati, posebno one pod morima i oceanima. Što se tiče Hrvatske i njezine najbliže okoline, Seizmološka služba koja djeluje na PMF-u u Zagrebu godišnje locira barem 12.000 potresa - i to posljednjih godina, kad nam je seizmička aktivnost blago smanjena u odnosu na prethodna razdoblja. Ipak, radi se o vrlo slabim do umjerenim potresima - naši građani osjete ih tek četrdesetak. Prema postojećim saznanjima, u Hrvatskoj i njezinoj neposrednoj okolici možemo očekivati i do šest potresa u 100 godina magnitude šest i snažnije, onih magnitude između pet i šest oko pet u deset godina, a onih između magnitude četiri i pet oko četiri godišnje. No, oni ne moraju biti pravilno raspoređeni ni u prostoru ni u vremenu.
Kako mjerimo jačinu potresa?
- Postoje dva načina, odnosno dvije osnovne veličine. Intenzitet potresa nam govori o tome koje je učinke podrhtavanje imalo na površini i opisuje se nekim oblikom Mercallijeve ljestvice nastale u predinstrumentalno doba. Ona ima 12 stupnjeva, a svaki stupanj opisuje neku grupu opaženih učinaka: ljuljao se luster, zvečali su prozori, padala je žbuka, ljudi su se malo ili jako preplašili i sl. Kod nas se primjenjuje Mercalli-Cancani-Siebergova (MCS) ljestvica za brzu procjenu, a za detaljniju procjenu upotrebljava se Medved-Sponheuer-Karnikova (MKS) jer zahtijeva poznavanje načina gradnje nekog objekta, odnosno precizniju procjenu. Postoji i Europska makroseizmička ljestvica intenziteta (EMS98) koja je još razrađenija. Problem kod ove veličine je što ovisi o načinu gradnje i vrsti tla na kojoj se objekt nalazi, a ako je neko područje nenastanjeno, informacija nemamo. Također, nije isto nalazite li se u kući na mekanom rastresitom tlu usred neke doline ili na čvrstoj stijeni pri brdu, na trećem katu ili u prizemlju - mekano tlo i viši kat gibaju se jače od čvrste stijene i prizemlja, pa su i opažanja drukčija. Intenzitet ovisi i o tome koliko smo daleko od žarišta potresa: u epicentru će u pravilu biti najjači, a u obliku (nepravilnih) prstenova opadat će kako se od njega udaljavamo.
Što mjeri Richterova ljestvica?
- Seizmolozi su htjeli neku veličinu koja će odražavati energiju oslobođenu u potresu, pa je Charles Richter 1932. osmislio veličinu koja se naziva lokalna magnituda - to je ono što ljudi nazivaju Richterovom ljestvicom, no to nije nikakva ljestvica! Magnituda se računa kao logaritam najveće amplitude vala zabilježenog na seizmografu - što je veća energija, bit će veća amplituda. Magnituda može biti bilo koji broj, pozitivan ili negativan. Budući da se radi o logaritmu, kad je razlika u magnitudi jedan, onaj jači potres imat će najveću amplitudu pomaka tla deset puta veću od slabijeg potresa, ali je njegova oslobođena energija zato oko 30 puta veća! Kad je razlika u magnitudi dva, najveći pomak tla jačeg potresa 100 je puta veći od slabijeg potresa, a energija oko 1000 puta veća. Seizmolozi više vole magnitudu jer im ona govori o veličini potresa, no i intenzitet ima svoju svrhu i važnost!
Mogu li se potresi predvidjeti?
- Potresi se ne mogu predvidjeti, odnosno prognozirati. Ne onako kako to rade kolege meteorolozi. Potres se događa duboko u Zemlji i mi nemamo pristup tim dubinama. Na pojedinim mjestima imamo ‘sreću’ promatrati taj proces na samoj površini. Potresi se događaju na rasjedima koji nisu lijepe glatke ravne plohe, nego nepravilne i hrapave. No, znamo da će se potres ponoviti na gotovo istom mjestu nakon nekog vremena jer sile koje ga uzrokuju i dalje djeluju. Taj vremenski razmak nije pravilan, a za snažne potrese često je dulji od prosječnog ljudskog života. Također znamo da će nakon snažnog potresa slijediti niz slabijih naknadnih potresa jer se mora pronaći nova ravnoteža: što je glavni potres jači, to će biti više naknadnih potresa i smirivanje će trajati dulje. Ponekad se dogode prethodni potresi, no to, nažalost, saznamo tek ako uslijedi jači. Postoje neke pojave koje mogu prethoditi potresu, no to nije uvijek tako, a za ozbiljnu prognozu moramo imati puno više znanja i biti sigurni u njih. Umjesto prognoze možemo izračunati seizmički hazard, odnosno opasnost.
Kako se računa seizmički hazard?
- U izračun te veličine unosimo sve što na nekom području znamo: to su učestalost potresa, poznati rasjedi, način na koji valovi potresa gube svoju energiju dok putuju tim područjem i kao rezultat dobivamo vršno ubrzanje tla koje očekujemo na nekom mjestu da će se dogoditi s nekom vjerojatnošću u zadanom razdoblju. To je ulazna informacija arhitektima i građevinarima koji projektiraju neki objekt. Takvu kartu potresne opasnosti izradili su seizmolozi Geofizičkog odsjeka PMF-a 2011. godine i na našim je web stranicama dostupna svima. Karta je i dio Eurokoda 8, propisa kojeg se građevinari u gradnji moraju pridržavati.