ارتباط بارش سنگين با فعال‌ شدن گسل‌ها

۱۴۰۵/۰۸/۰۶ - ۰۱:۰۷:۵۹
کد خبر: ۴۰۸۸۴۳

بر اساس پيش‌بيني‌ها ايران در آستانه بارش‌هاي پاييزي فراگيري قرار دارد. در اين شرايط پرسشي در خصوص ارتباط بارش‌ها با فعال شدن گسل‌ها مطرح شد. بايد بدانيم كه پيوند بارش سنگين با فعال‌ شدن گسل‌ها واقعي است، براي پيوند «هيدرولوژي و زمين‌لرزه» شواهد واقعي وجود دارد.

مهدي زارع

بر اساس پيش‌بيني‌ها ايران در آستانه بارش‌هاي پاييزي فراگيري قرار دارد. در اين شرايط پرسشي در خصوص ارتباط بارش‌ها با فعال شدن گسل‌ها مطرح شد. بايد بدانيم كه پيوند بارش سنگين با فعال‌ شدن گسل‌ها واقعي است، براي پيوند «هيدرولوژي و زمين‌لرزه» شواهد واقعي وجود دارد. چگونه بارش مي‌تواند گسل را «فعال» كند؟ باران مستقيما گسل‌هاي بزرگ را نمي‌شكند؛ اما از دو مسير پوسته را به مرز گسيختگي نزديك مي‌كند: نفوذ آب و فشار منفذي (Pore pressure) موثر است: آبِ نفوذي در تِرك‌ها و منافذ سنگ، فشار منفذي را بالا مي‌برد؛ اين فشار تنش موثر روي سطح گسل را كم مي‌كند و اصطكاك گسل را كاهش مي‌دهد. اگر پوسته از قبل در وضعيت بحراني تنش باشد، حتي فشارهاي كوچك چند ده كيلوپاسكالي مي‌تواند موجب تحريك لرزه‌خيزي شود - نخستين اثبات مستقيم اين سازوكار در مطالعه كوه هوخشتاوفن آلمان انجام شد كه در آن لرزه‌خيزي با تغييرات فشار منفذي ناشي از بارش به‌طور دقيق هم‌بسته بود . در آلمان دو رگبار شديد و بالاتر از حد نرمال در مارس و آگوست ۲۰۰۲ (همزمان با سيل‌هاي بزرگ اروپاي مركزي) رخ داد و پس از هر كدام يك خوشه لرزه‌اي شكل گرفت. آمارها اين‌گونه ثبت شدند. شبكه لرزه‌نگاري در سال ۲۰۰۲ بيش از ۱۱۰۰ زلزله ثبت كرد، همه لرزه‌ها كوچك‌تر از ۲.۴ و فاقد خسارت بودند، ژرفاي رخدادها عمدتا ۱۰۰۰ متر تا ۴۰۰۰ متر و نهايتا در هر رگبار بيش از ۱۰۰ ليتر آب بر هر مترمربع باريد .وزن ميليون‌ها تُن آب ذخيره‌ شده (برف، رطوبت خاك، پشت سدها) تنش را روي پوسته تغيير مي‌دهد. گسل‌هاي نزديك به گسيختگي گسل‌هايي كه «10۰-50 سال ديگر به هر حال مي‌شكستند» ممكن است با اين محرك‌ها زودتر فعال شوند . بارش در سنگ آهكي پر از غار و مجاري عميق، فشار را به سرعت به عمق كانون منتقل مي‌كند . اين نكته براي ايران بسيار مهم است: زاگرس، البرز و رشته‌كوه‌هاي آهكي كارستي‌ وجود دارند. در مناطق كارستي، لرزه‌خيزي از چند ساعت تا چند روز پس از بارشِ سنگين با تاخير رخ مي‌دهد و گسل‌كارست مانند يك «راهواره» فشار را به عمق مي‌رساند . در البرز و زاگرس، «پهنه خرد شده گسله گسل» از قبل سنگ را خرد و ضعيف كرده و دقيقا همين نواحي مستعد زمين‌لغزش‌هاي بارشي‌اند؛ يعني ريسك هيدرولوژيكي و لرزه‌اي روي هم مي‌افتند .رشته‌كوه‌هاي البرز و زاگرس هر دو شرايط بالا را همزمان دارند -در ۲۴تا۷۲ ساعت پس از رگبارهاي فرين در مناطق كارستي-گسله، هشدار عمومي درباره «تشديد احتمالي ريزلرزه‌ها و زمين‌لرزه بالاست و در شيب‌هاي پرخطر جاده‌هاي كوهستاني پس از اشباع خاك، تردد شبانه در جاده‌هاي با دامنه ناپايدار بايد تعليق شود.- درصد اشباع خاك و پيش‌آگهي زمين‌لغزش: مدل‌هاي بارش-آستانه (مانند مدل‌هاي آماري روزانه) كه زمين‌لغزش‌هاي بارشي و لرزه‌اي را با هم ارزيابي مي‌كنند 

(Frontiers) .

اما بايد ديد براي مقابله با فرسايش خاك چه مي‌توان كرد؟

آبخيزداري در مناطق آسيب‌ديده گسل يكي از روش‌هاست: چون fault damage zone خودش كانال ترجيحي آب و منبع لغزش است، احياي پوشش گياهي و بندهاي اصلاحي بايد در نقشه لغزش و حريم گسل تلفيق شود (Springer). همچنين مالچ‌پاشي و كاشت سريع در زمين‌هاي سوخته و لخت ‌شده (بعد از آتش‌سوزي)، شخم ترانس‌معكوس روي خط شيب، تراس‌بندي و رگبار-باغ در بالادست شهرها؛ تثبيت بسترهاي خشك با گياهان ريزه‌دار.

از سوي ديگر، تدارك براي زمين‌لرزه‌هاي پس از بارش در بلندمدت كارايي دارد.

 1- نقشه‌هاي خطر چندخزري (Multi-hazard): به ‌جاي نقشه‌هاي جداگانه سيل/لغزش/زلزله، مدل‌هاي تركيبي كه برهم‌كنش بارش + لرزش را ببينند (Frontiers) .

 2- سنجش زيرساخت‌ها در سناريوي مركب: بازرسي سدها (پس از اشباع، فشار آب منفذي پايدگي سد را مي‌كاهد)، پل‌ها و خطوط حيات مسير گسله.

 3- منطقه‌بندي سختگيرانه حريم گسل و شيب‌هاي لغزش‌پذير - همان درسي كه سيل‌هاي اخير استانبول و ايران داد: سازه ساختن در بستر و پاي دامنه، ريسك را ضرب مي‌كند. مانيتورينگ درياچه‌هاي سدِ لغزشي: در البرز و زاگرس كه درياچه‌هاي سدِ لغزشي متعددي وجود دارد كه پاره‌شدنشان سيل ناگهاني پايين‌دست مي‌سازد؛ بايد شناسايي، پايش و در صورت لزوم مهار شوند.پيوند بارش سنگين و لرزه‌خيزي واقعي اما معمولا كوچك و محلي است: عمدتا ريزلرزه‌ها و خوشه‌هاي لرزه‌اي را فعال مي‌كند، نه اينكه لرزه‌هاي بزرگ را «بسازد»؛ اما روي گسل‌هاي نزديك به گسيختگي مي‌تواند «ساعت زمين‌لرزه را جلو بيندازد». براي ايران، ريسك اصلي پرهزينه نه در خودِ لرزش‌هاي القايي، بلكه در برهم‌كنش سه‌گانه بارش فرين، گسل‌هاي كارستي نزديك به گسيختگي و شيب‌هاي اشباع از آب است و تدارك درست، يعني پايش تلفيقي آب‌وهواشناسي-لرزه‌اي، آبخيزداري همراستاي نقشه گسل و زيرساخت مقاوم در برابر خطرهاي زنجيره‌اي لازم است.

بیمه ملت