https://frosthead.com

Как уникальная геология Мехико делает смертельные землетрясения еще хуже

Каждый год Мехико отмечает годовщину своей разрушительной битвы 1985 года, проводя серию тестов на эвакуацию. Этот ежегодный обряд чествует 10 000 человек, которые погибли в результате этого бедствия, и готовит нынешних жителей города к следующему стихийному бедствию. Но вчера, вскоре после возобновления бизнеса, в центральной Мексике произошло землетрясение силой 7, 1 балла.

Когда здания начали колебаться, на улицы вышли толпы людей. В видео, размещенных на Youtube и Twitter, многие структуры, казалось, распадаются под вибрацией. По данным Associated Press и других новостных агентств, погибло не менее 200 человек.

К сожалению, вторник - только последняя глава в длинной и трагической истории землетрясений в Мексике. Две недели назад на юге Мексики произошло землетрясение силой 8, 1 балла - самое сильное за столетие, в результате которого погибло около 100 человек. Многие не понимают, что за склонностью этого региона к катаклизмам стоит простая причина: геология Мексики, и особенно Мехико, делает ее идеальным штормом для сейсмической катастрофы.

Эти последние землетрясения были вызваны движением тектонических плит, кусков земной коры, которые движутся и толкаются друг против друга. Мексика находится на сложном соединении тектонических плит, которые были вовлечены в медленное столкновение более миллиона лет. Когда эти пластины царапают друг друга, напряжение нарастает до тех пор, пока они не достигнут критической точки, когда происходит землетрясение. Внезапное выделение энергии заставляет сейсмические волны излучаться из эпицентра.

По данным Геологической службы США, которая отслеживает землетрясение во всем мире, за последнее столетие произошло примерно 19 других землетрясений силой более 6, 5 баллов всего в 155 милях от эпицентра последнего землетрясения. Еще сотни сотрясали тысячи миль, составляющих береговую линию страны, многие из них превышали восемь по эквивалентной шкале Рихтера.

Это последнее землетрясение было сосредоточено в регионе, где тектоническая плита Кокос, которая находится под Тихим океаном, медленно проталкивается под континентальную североамериканскую плиту. Это движение вызывает крайнюю напряженность, когда плита врезается в Землю.

Мексика 85 землетрясение Хотя эпицентр землетрясения 1985 года находился более чем в 200 милях от Мехико, катастрофа едва не разрушила столицу. (Департамент геологических исследований США / USGS / ID Celebi)

Становится хуже. Мехико, густонаселенная столица страны, еще более подвержен землетрясениям, чем остальная часть страны. Это верно даже в том случае, если эпицентр землетрясения расположен далеко от границ города, что имело место как для этого последнего землетрясения (которое произошло почти в 100 милях к юго-востоку от Мехико в штате Пуэбла), так и землетрясения 1985 года (чье эпицентр находился примерно в 200 милях от столицы).

Хотя тот факт, что эти землетрясения произошли в один и тот же день с интервалом в 32 года, является простым совпадением, их драматическое влияние на столицу не имеет. Причина: древние отложения, которые лежат в основе городской ловушки и усиливают вибрации, которые распространяются по всему региону.

Мехико расположен на вершине древнего мелкого озера с почвами, сделанными из отложений, которые смыты с окружающих гор тысячи лет назад. В начале 1300-х годов, привлеченные этими плодородными почвами, ацтеки выбрали остров в озере для строительства своей столицы, Теночтитлана, который в итоге стал Мехико. Хотя испанцы позже осушили окружающие воды, чтобы предотвратить частые наводнения, последствия этого решения все еще чувствуются сегодня.

Когда подземные толчки ударяются о твердую скалу, камень просто дрожит. Но когда они попадают в мягкие отложения бассейна, вибрации могут попасть в ловушку, отражаясь взад и вперед через материал, объясняет Сьюзан Хаф, сейсмолог из USGS. «Это почти как ванна, сейсмические волны будут плескаться взад-вперед», - говорит она. Другие сейсмологи сравнили эту динамику на дне озера с чашей Джелло.

Эта реверберация не просто переносит эти волны дальше, она может фактически усилить их. «Бассейн будет иметь собственные частоты, которые зависят от его формы и размера, а также от свойств материала отложений внутри», - объясняет Яша Полет, геофизик из Калифорнийского государственного политехнического университета, Помона, по электронной почте. «Когда сейсмические волны вызывают колебания бассейна на одной из этих собственных частот, может произойти значительное усиление».

В зависимости от частоты сейсмических волн движение земли может подавать энергию в здания определенной высоты. Это, как показывает вчерашнее землетрясение, заставляет их колебаться и, в конечном итоге, падать.

«Подумайте о том, чтобы толкнуть ребенка на качелях», - добавляет Хо. «Если вы начнете нажимать каждые 5 секунд, это только испортит ситуацию». То есть толчки не будут иметь кумулятивного эффекта. Но если вы будете нажимать с постоянной частотой, каждый толчок будет поднимать ребенка выше в небо.

На этой карте показано местоположение всех землетрясений силой более 7 баллов, зарегистрированных в Северной Америке. Хотя многие из них разбросаны по всему западному побережью Америки, обратите внимание на высокую концентрацию землетрясений в центральной и южной Мексике. На этой карте показано местоположение всех землетрясений силой более 7 баллов, зарегистрированных в Северной Америке. Хотя многие из них разбросаны по всему западному побережью Америки, обратите внимание на высокую концентрацию землетрясений в центральной и южной Мексике. (ГС США)

Хотя давно известно, что отложения могут усиливать толчки, исследователи не знали, насколько драматичными могут быть последствия, вплоть до 1985 года. Тамблор почти сгладил отдаленный Мехико, но оставил многие города, близкие к эпицентру, почти невредимыми. «Это [землетрясение] научило нас тому, что мягкие почвы могут усилить движение до такой степени, которая никогда не считалась возможной», - заявил инженер Калифорнийского университета в Беркли Вительмо Берто в интервью LA Times в 1986 году, через год после катастрофы.

Согласно измерениям, проведенным во время этого события, сейсмические волны, разрушавшие здания, были в пять раз больше, чем волны за пределами города, сообщает LA Times . «Никто не ожидал интенсивности движения, которая была зафиксирована в Мехико, - сказал Берто. - Никто не рассчитывал на это, и именно поэтому так много зданий вышло из строя».

Геология озера Мехико также делает его склонным к еще более драматической катастрофе: сжижению.

Когда почвы насыщены водой, сильное встряхивание может привести к тому, что они потеряют свои твердые структуры и начнут действовать как жидкость - до такой степени, что земля может поглотить автомобили, как быстрый песок. Разжижение усугубило последствия землетрясения 1985 года, подорвав фундамент многих зданий. Хотя пока неизвестно, является ли это фактором для последнего землетрясения, «это не удивительно», - говорит Полет.

Если есть серебряная подкладка к этим разрушительным природным явлениям, то это то, что они предоставляют ученым возможность собирать данные реального мира в надежде на лучшее понимание и преодоление будущих бедствий. «Эта катастрофа предоставляет нам большую возможность узнать и предотвратить аналогичную катастрофу в Соединенных Штатах», - сказал тогдашний помощник директора Национального научного фонда по инженерным вопросам на брифинге в Конгрессе США после катастрофы 1985 года.

Однако, начиная с последней трагедии в Мехико, основное внимание должно быть уделено жителям центральной Мексики. «Приоритетом сейчас является дальнейшее спасение тех, кто все еще находится в ловушке, и оказание медицинской помощи пострадавшим», - заявил президент Мексики Энрике Пенья Ньето в видеообращении, сообщает KTLA.com. «К сожалению, многие люди погибли, в том числе девочки и мальчики в школах, зданиях и домах. Я хочу выразить свои соболезнования тем, кто потерял члена семьи или близкого человека. Мексика разделяет ваше горе.

Как уникальная геология Мехико делает смертельные землетрясения еще хуже