تعريف الزلازل
تعتبر الزلازل اهتزازات مفاجئة لسطح الأرض تنجم عن انتقال الموجات الزلزالية عبر طبقات الصخور في باطن الأرض، حيث تنتج هذه الاهتزازات نتيجة تحرير نوع من الطاقة المختزنة في القشرة الأرضية. تؤدي هذه التفاعلات إلى اصطدام الكتل الصخرية وانزلاقها. وغالبًا ما تتكون الزلازل في المناطق التي تحتوي على صدوع جيولوجية، حيث تتحرك الصخور بطريقة تتيح تحريك مجموعات صخرية أخرى، وعادةً ما تتواجد هذه الصدوع على الحدود بين الصفائح التكتونية المسؤولة عن تشكيل القشرة الأرضية.
آلية حدوث الزلازل
تتكون القشرة الأرضية مع الطبقة العليا من الوشاح من مجموعة من الصفائح التكتونية التي تحيط بالكرة الأرضية. تتحرك هذه الصفائح بشكل بطيء ومنفصل، مما يؤدي إلى تشابك أطرافها وتخزين الطاقة على الحدود. وعندما تزداد حركة الصفائح رغم التشابك بين حدودها، قد ينفصل أحد الأطراف عن باقي الصفيحة، مما يؤدي إلى حدوث زلازل عندما تتجاوز كمية الطاقة المتحررة قوة الاحتكاك بين الحدود.
المخاطر المرتبطة بالزلازل
تتسبب الزلازل في العديد من المخاطر والكوارث التي تصنف إلى نوعين: المخاطر الأولية أو المباشرة، والمخاطر الثانوية أو غير المباشرة. ومن الأمثلة على مخاطر الزلازل ما يلي:
اهتزاز الأرض
ينتج اهتزاز الأرض عن مرور الموجات الزلزالية السطحية، وهو عامل ضرر رئيسي في حالات الزلازل. تعتمد شدة الاهتزاز على عدة عوامل، منها المسافة عن مركز الزلزال وقوة الزلزال والظروف الجيولوجية المحيطة. كلما كانت الصخور أكثر صلابة، تقل الشدة، كما تعتمد كمية الضرر على نوعية البنية العمرانية في المنطقة؛ حيث يزداد الضرر في حالة المباني الخرسانية بالمقارنة مع الإنشاءات الخشبية التي تعتبر أكثر مرونة.
التصدعات والشقوق الأرضية
تحدث الشقوق في الأرض على امتداد منطقة الصدع المتحركة أثناء الزلزال، مما يؤدي إلى انهيار المباني التي تقع فوق الصدع مباشرة. في حين أن المباني الموضوعة قرب هذا المكان قد لا تتعرض لأضرار كبيرة.
الهزات الارتدادية
تشير الهزات الارتدادية إلى مجموعة من الاهتزازات المتتابعة التي تتبع الزلزال الرئيسي، الناتجة عن التغيرات في الضغط داخل القشرة الأرضية.
اشتعال النيران
تعتبر حرائق الناتجة عن الزلازل نتاجًا ثانويًا، تحدث عادة بسبب انهيار شبكة الكهرباء أو خطوط نقل المحروقات. تزداد المخاطر عند عدم القدرة على إخماد الحرائق بسبب انهيار شبكة المياه. في بعض الحالات، تكون هذه الحرائق مسؤولة عن جزء كبير من الأضرار، كما حدث أثناء زلزال سان فرانسيسكو عام 1906.
الانهيارات الأرضية
غالبًا ما تحدث هذه الظاهرة في المناطق الجبلية، حيث تبدأ الصخور المنهارة من المرتفعات بالانزلاق نحو المناطق المنخفضة نتيجة للاهتزازات.
التغيّر في مستوى الأرض
تؤدي الاهتزازات إلى تغييرات في مستويات السطح، سواء بارتفاع بعض المناطق أو هبوط أخرى.
أمواج تسونامي
تشير أمواج تسونامي إلى أمواج كبيرة ناتجة عن الزلازل، وتكمن خطورتها في نقل آثار الزلازل عبر المحيطات، مما يؤدي إلى الضرر على مسافات بعيدة.
الفيضانات
تعتبر الفيضانات نتيجة ثانوية للزلازل، وقد تحدث بسبب تضرر السدود أو أمواج تسونامي، أو نتيجة التغيرات في مستوى سطح الأرض.
كيفية تجنب مخاطر الزلازل
يمكن تنظيم الإجراءات الوقائية حسب الحالات والظروف كما يلي:
إجراءات وقائية داخل الأماكن المغلقة
تتضمن الإجراءات التالية:
- اللجوء إلى قطعة أثاث قوية، وفي عدم توفرها يجب الانبطاح على الأرض وحماية الرأس بالذراعين.
- الابتعاد عن النوافذ والأثاث المُعلق أو الخزانات الثقيلة.
- تجنب الجري أو الهروب أثناء الزلزال.
- لا تترك السرير إذا كنت فيه أثناء حدوث الزلزال.
- تجنب استخدام المصاعد.
- تثبيت عجلات الكراسي المتحركة.
إجراءات وقائية في الأماكن المفتوحة
يمكن اتباع الإجراءات التالية:
- التوجه لمكان مفتوح بعيدا عن المباني وخطوط الكهرباء.
- التوقف عن القيادة وركن السيارة بأمان عند حدوث الزلزال.
- الذهاب للمناطق المرتفعة عند وجودك على الشاطئ لتجنب أمواج تسونامي.
إجراءات وقائية بعد انتهاء الاهتزازات
يمكن تطبيق الإجراءات التالية:
- فحص المصابين وتقديم الإسعافات الأولية.
- البقاء في مكان آمن بعيداً عن مصادر الخطر مثل النيران والخطوط الكهربائية.
- إطفاء الحرائق الصغيرة بإستخدام طفايات الحريق.
- إغلاق مصادر الغاز في حال تسربه.
- فحص الأضرار التي لحقت بالمنزل.
أماكن حدوث الزلازل
تحدث معظم الزلازل على حواف الصفائح التكتونية، سواء كانت صفائح محيطية أو قارية. حيث يؤدي حركة الصفائح البطيئة إلى اصطدامها أو انزلاق إحداها تحت الأخرى، وقد تحدث الزلازل أيضاً على امتداد الصدوع، وهي الشقوق الناتجة عن حركة الأجزاء ضمن الصفيحة في اتجاهات مختلفة.
تأثير الزلازل في تغيير سطح الأرض
يسهم اهتزاز الأرض الناتج عن الزلازل في تشكيل تضاريس الأرض، مثل تكوين الجبال والوديان. ومن الأمثلة على ذلك:
- تشكل سلسلة جبال الهيمالايا نتيجة تصادم الصفيحة الهندية مع الأوراسية.
- تشكل جبال تشيلي واليابان بفعل الزلازل، مما يزيد فرص حدوث زلازل في المستقبل.
- حدوث تغييرات جيولوجية في المحيطات، كمظهر المرتفعات في وسط المحيط الأطلسي التي تشمل تلال تحت سطح الماء.
التنبؤ بالزلازل
ابتكر العلماء العديد من الطرق للتنبؤ بالزلازل وتوقع حدوثها، لكن لم تتحقق جميعها بالدقة المطلوبة. حتى الآن، يمكن للعلماء توقع حدوث زلزال في منطقة صدع معينة، لكن ليس هناك طريقة يمكن الاعتماد عليها لتحديد موعده بدقة، ولا توجد مؤشرات تدل على إمكانية إيجاد آلية ناجحة في المستقبل.
تعريف البراكين
ينتج البركان عن وجود فتحة في سطح الأرض تتدفق من خلالها مجموعة من الغازات الساخنة والرماد والشظايا الصخرية. تُعرف المواد المنصهرة التي تصل إلى سطح الأرض بالحمم البركانية، وتساهم البراكين في تشكيل تضاريس الكرة الأرضية كما في حالة جزر هاواي. يتواجد البركان أيضاً في المسطحات المائية مكوناً ما يعرف بالجبل البحري.
آلية تكوين البراكين
تتم عملية تكوين البراكين على النحو التالي:
- تؤدي حركة الصفائح التكتونية إلى اصطدامات وانزلاقات.
- عند انزلاق إحدى الصفائح تحت الأخرى، ترتفع درجة حرارتها مما يؤدي إلى تبخر المياه داخلها على شكل بخار يتجاوز درجة حرارة انصهار الصخور.
- يؤدي ذلك إلى انصهارها ودفعها نحو سطح الأرض، مشكلاً البركان.
تجدر الإشارة إلى أنه قد تنفصل الصفائح، مما يدفع المواد المنصهرة إلى الظهور على سطح الأرض، كما هو الحال في البراكين الموجودة في المحيط الأطلسي. تعتبر حدود الصفائح التكتونية هي المناطق الأكثر نشاطًا بركانيًا.
المخاطر المرتبطة بالبراكين
لفهم مخاطر البراكين، يجب البحث عن وسائل حماية لتقليل آثارها. ومن أبرز المخاطر المرتبطة بالبراكين ما يلي:
تيارات الحمم البركانية
تتكون الحمم البركانية من مزيج ساخن من المواد المنصهرة التي تتحرك بفعل الجاذبية. يمكن أن تصل درجة حرارتها إلى 900 درجة مئوية، وتعتمد خطورتها على نسبة المواد الصلبة إلى الغازات فيها. التيارات ذات الكثافة العالية تكون أكثر خطورة في المناطق المنخفضة، بينما تتحرك التيارات ذات الكثافة المنخفضة نحو المرتفعات. تكمن خطورة هذه التيارات في سرعتها وحرارتها العالية.
أمواج تسونامي
تدفق البراكين تحت الماء ينتج كميات كبيرة من الطاقة الحرارية، مما يؤدي إلى نشوء أمواج تسونامي تتسبب في تدمير السواحل وغمر الجزر.
انبعاث الغازات
ينبعث بخار الماء والعديد من الغازات الأخرى مع المواد المنصهرة، حيث يشكل بخار الماء النسبة الأكبر. الغازات الحمضية بتراكيز متفاوتة تُعد خطرة، حيث تؤدي التراكيز العالية منها لتغيير المناخ الجوي وقد تسبب أضرارًا للبيئة.
الانهيارات الجليدية
قد يؤدي ثوران البركان إلى انهيار الجليد في المناطق المجاورة، مما يقلل الضغط على سطح الأرض، مما يؤدي إلى توسع البركان وانفجار براكين قريبة أخرى.
كيفية تجنب مخاطر البراكين
تُصنف التدابير الوقائية المتعلقة بالبراكين إلى إجراءات قبل وأثناء وبعد الحدث كما يلي:
إجراءات وقائية قبل حدوث البركان
تتضمن الإجراءات التالية:
- التعرف على احتمالية النشاط البركاني في المنطقة.
- تعيين مواقع الملجأ ووسائل الحماية المعتمدة من قبل إدارة الطوارئ.
- تأمين المستلزمات الأساسية من دواء وغذاء.
- معالجة أي حالات صحية تتعلق بصعوبة التنفس.
- التدريب على خطط الإخلاء.
- تأمين مكان للملجأ عند الحاجة.
- حفظ المستندات الهامة والنسخ الإلكترونية.
- مراجعة التأمينات المتعلقة بالمخاطر البركانية.
إجراءات وقائية أثناء حدوث البركان
فيما يلي، الإجراءات التي يجب اتباعها:
- متابعة التنبيهات حول البركان.
- اتبع تعليمات الإخلاء من الجهات المختصة.
- تجنب المناطق المنخفضة والمكشوفة.
- البقاء في مكان آمن بعيدًا عن تأثير الرماد.
- احتمِ من الرماد بارتداء كمامة.
- تجنب قيادة المركبات على الطرق المليئة بالرماد.
إجراءات وقائية بعد حدوث البركان
تتضمن الإجراءات التالية:
- استخدام الرسائل النصية بدلاً من المكالمات الهاتفية.
- تجنب القيادة حتى تنقشع آثار البركان.
- بالنسبة لأصحاب المشاكل التنفسية، يُفضل المكوث في المنزل حتى زوال آثار البركان.
- تجنب تنظيف أو إزالة الرماد إلا بعد التدريب على ذلك.
أماكن حدوث البراكين
تحدث البراكين في عدة مناطق رئيسية، على الرغم من عدم وجود آلية لتحديد مواقع تكوين المواد المنصهرة بدقة. بعض الأمثلة على هذه المناطق تشمل:
- أماكن تكوين المواد المنصهرة داخل الأرض.
- المواقع التي توجد فيها إزاحة للصفائح التكتونية.
- المناطق التي تتحرك فيها الصفائح باتجاه بعضها البعض.
تأثير البراكين في تغيير سطح الأرض
تختلف التضاريس الناتجة عن البراكين تبعًا لطريقة الانفجار، حيث تشمل:
- تكوين الشكل المخروطي نتيجة تصادم الصفائح.
- إحداث ثقب كبير في سطح الأرض في حالة الانفجارات القوية.
- تدفق الحمم بشكل مسطح عند انفصال صفحتين.
إمكانية التنبؤ بالبراكين
لا توجد آلية دقيقة للتنبؤ بوقت ومكان حدوث البراكين، ومع ذلك، هناك مؤشرات يستند إليها المختصون مثل:
التاريخ البركاني
يتم دراسة التاريخ البركاني للمنطقة لتحديد احتمالية النشاط، من خلال تقييم أوقات وحدوث البراكين السابقة.
الزلازل
يمكن أن تكون الزلازل مؤشراً على نشاط بركاني، حيث أن تحرك المواد المنصهرة قد يتسبب في اهتزاز الأرض.
الغازات
أكثر الغازات خفة من البراكين تظهر أولاً، ويقوم العلماء بقياس نسب الغازات المنبثقة لتحديد فرص الاندلاع البركاني.
المراقبة عن بعد
مع التقدم العلمي، يستفيد العلماء من التكنولوجيا لمراقبة المؤشرات التي تدل على حدوث البراكين باستخدام الأقمار الصناعية.
فيديو عن البراكين
للمزيد من المعلومات حول البراكين، يُمكن الاطلاع على الفيديو التالي: