Eső és hó is szerepet játszhat egyes földrengésekben

Talán a hírekből emlékezhetünk arra a 7,5-es erősségű rengésre, amelyre 2024 januárjában került sor a japán Noto-félszigeten. A rengés hatására, felszínemelkedés miatt megváltozott a félsziget partvonala, ami a félsziget kikötőire nézve elég problémás hatású lehet.

A rengés előtti és utáni partvonal műholdas radarmérés alapján.

Azonban nem ez az egyetlen rengés, ami e helyszínt sújtotta, sújtja, a Noto-félszigeten a japán átlag tízszerese mennyiségű rengést lehet mérni. Ráadásul évek óta tapasztalható egy rengésraj, amelynek kiváltó okai közé a jól ismert tektonikai mozgások mellé beírhatjuk már az időjárást is. A földrengések általában úgy néznek ki, hogy egy nagyobb rengést követő utórengések következnek be, amelyek ereje fokozatosan csökken.

A félsziget földmozgásai viszont nem csoportosulnak egy-egy nagy esemény köré, ahogy másutt, hanem számtalan egyedi rengés (százas nagyságrendben) jelentkezik, észlelhető kiindulási, kiváltó rengés nélkül. Ezek a látszólag ok nélküli rengések 2020-tól kezdődően jelentkeztek.

A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatói arra jutottak, hogy a különösen erős esőzések és havazások elősegíthették azt, hogy a Noto-félszigeten a szokásosnál jóval gyakrabban rengjen a föld. Ez az első kutatás, amelyben összefüggést találtak az időjárás és a földmozgások között.

„Úgy látjuk, hogy a havazás vagy más környezeti terhelés befolyással van a felszín alatti feszültségállapotokra, és az erőteljes csapadékos időszakok összhangban vannak a földrengésrajok kezdetével” – magyarázta William Frank, a kutatás résztvevője. „Magyarul, a klímának nyilvánvalóan van befolyása a Föld szilárd részére is, és ez nyilvánul meg a földrengésekben.”

A kutatók a rengésrajok vizsgálatakor lettek arra figyelmesek, hogy azok meglepően szinkronban zajlanak a térség évszakosan jellemző csapadékos időszakaival. Ez annak köszönhető, hogy a csapadék hatására a mélybeli nyomásviszonyok megváltoznak, és feltehetően ez nemcsak Japánban van így, hanem a világ más részein is hasonlóan működhet. Ha sikerül másutt is igazolni az összefüggéseket, akkor azon is érdemes elgondolkodni, hogy a klímaváltozás hatására intenzívebbé váló csapadékesemények efféle szerepe hol és miként jelentkezhet majd.

A vizsgálatok során azt mérték fel, hogy milyen sebességgel terjedtek a Noto-félsziget alatt, az egyes mérőállomások között a rengések – vagyis egy adott rengés hulláma mennyi idő alatt ér el egyik mérőállomástól a másikig. Meglepő eredményt kaptak: az elmúlt 11 év rengéseinek adataiban egyértelműen 2020-tól látták a kapcsolatot, ekkortól megváltozott a rengések terjedési sebessége. Ez pedig szintén szinkronban volt a térség évszakos csapadékaival.

„Megvoltak a szeizmikus sebességi adataink, megvolt a modellünk a pórusnyomás növekedésével, és amikor egymásra vetítettük ezeket, elképesztően jól illettek össze” – mondta William Frank. A csapadékadatokkal még pontosabbá váltak az összefüggések, a legnagyobb egyezéseket a jelentős havazások adták. „A rengések időpontjai rendkívül jól egybecsengenek az intenzív havazások időpontjaival

Mégis miféle hatása lehet a csapadéknak?

A föld mélyének szerkezetében, a kőzetszemcsék közt tárolt víz nyomása, az úgynevezett pórusnyomás meghatározó a talaj stabilitásában. Ahol víz van a mélyben, ott ez a pórusnyomás segít megtartani a felszínre nehezedő tárgyakat – ennek hiányában, például nagy mértékű vízkiemelés miatt kezd süllyedni egy terület, repedeznek az épületek.

Ez alapján egészen könnyen érthető, hogy a felszínt terhelő dolgoknak is lehet közük a rengésekhez. A kutatók azt tapasztalták a Noto-félszigetnél, hogy a csapadékos időszak beköszöntével csökkent a rengéshullámok terjedési sebessége, ez pedig összhangban volt a megnövekvő pórusnyomással.

Jól ismert, hogy a pórusvíz hatással van a rengésekre, erre vonatkozó méréseket is számtalan helyen végeztek már a világon. Az úgynevezett talajfolyósodás is annak köszönhető, hogy a rengések során a pórusvíz nyomása megváltozik, de a pórusvíz jelenléte vagy hiánya magára a rengés kipattanására is hatással lehet.

Ahhoz azonban, hogy ezek az összefüggések fennálljanak, megfelelő aljkőzetekre és eleve meglévő aktív törésekre van szükség, tehát nem kell attól tartani, hogy bárhol hatalmas földrengésekkel járhat egy jelentős havazás.