A FÖLD BELSEJÉBE NYÍLÓ ABLAK
A geofizikai és Szeizmologiai Központ jelentései mindanyiunkat érdekelnek, s bevallom, engem mintha meg is nyugtatnának. Vajon azért, mert amikor a tévé, a rádió vagy az újság jóvoltából a közlemények eljutnak hozzánk, már túl vagyunk az eseményen ? Vagy inkább onnan a megnyugtató érzés, hogy tudva tudjuk : minden földlökéssel több kevesebb energia szabadul fel, tehát odalen, a Föld mélyében valamelyest enyhült a feszültség.Az 1977- es szomorú emlékü március 4 egy csapásra az érdeklődés kellős közepébe emelte a tudománynak azt az ágát, melytől magyarázatot várunk millió kérdésünkre a földrengéssel kapcsolatban. A szeizmológia -- mert erről van szó -- segít megérteni e természeti jelenség okait, mechanizmusát, s már ezáltal is nagy szolgálatot tesz az ermbernek. A tudományos megértés ugyanis jórészt kikűszöböli a veszélyeztetettség érzését, megnyugtat. És van a szeizmológiának ennél konkrétabb haszna is : megtanít, már amenyíben, védekezni a természet e csapása ellen. Biztos, még sok víz folyik le a Dunán -- és a Föld minden folyoján -- amíg a szeizmológia jóvoltából megtanuljuk a hatékony védekezést. Ehez ugyanis az kell, hogy előre tudjuk az esemény helyét és időpontját. A rendszeres megfigyelések, kutatások a Föld ,,forró pontjain "( az ún. rengéses vagy szeizmikus területeken ) -- értékes eredményekkel jártak, de az előrejelzés még mindig várata magára még mindig a közeljövő ígérete. Az viszont már ma is nyilvánvaló, hogy ha kiiktatni nem, de védekezni a természeti csapások ellen igenis lehet -- társadalmilag.
Az emberiség nagyon sok tragikus földrengés emlékét őrzi ; a veszélyövezetek néhol éppen Földünk lakott, illetve sűrűn lakott térségein át húzódnak. A régi görögök hite szerint Poszeidon, a tenger istene uralta a katasztrófákat kiváltó természeti erőt is, ő volt a ,,hibás" hogy Delphoi környékén beomlottak a sziklaóriások, Peloponnészoszon megtörtek a mészkőszirtek, de még a virágzó krétai telepek megsemisítését is a dühös istenség számlájára írták. Ma biztosan tudjuk, hogy minden esetben földrengés okozta a pusztítást. 1775 - ben Lisszabont tette szinte a földdel egyenlővé egy szörnyű rengés, mely Voltaire szerint mintegy harmincezer áldozatot követelt. 1908 - ban a sziciliai Messinában 84 ezer, 1923 - ban Közép - Japánban 200 ezer volt a halálos áldozatok száma, 1976 -os kínai földrengésé még ennél is sokkal több. Ám Lisszabon, Messina újjáépült, Japán és Kína is túltette magát a megpróbáltatáson :minden alkalommal -- s a történelem folyamán annyiszor ! -- felülkerekedett az élet, az életbiztonság érzete. Az ember elölről kezdte az építést, a munkát. Közben sokat megtudott a természet romboló erőiről, s minden újabb információt igyekezett a védelmében felhasználni. Csakhogy eléggé hézagosak még ezek az ismeretek. Pedig a szakemberek nem csak akkor foglalkoznak a kérdéssel, amikor ,, ténykedik " a földrázó Posszeidón. Lázas kutatómunkával próbálják kifürkészni, mi is megy végbe bolygónk mélyében, milyen külső és belső jelek utalnak a lenti folyamatokra, s az ember hogyan tudná, ha nem is megakadályozni de legalább különösebb károk nélkül átvészelni a földrengéseket. A magunkfajta laikusok számára ezek a dolgok valahol az érdeklődési kör peremén maradnak mindaddig, amíg térben és időben távoli eseményekkel függnek össze.
Aztán 1977. március 4 fájdalmas hirtelenséggel közel hozta a globális tektonikát, a Richter-, Mercalli stb. skálákat -- de minek soroljam, hisz annak idején -- és bizony jóval utána is -- mindenki csak erről beszélt. Valahányszor megreng a fold erős belső indíttatást érez minden emberfia, hogy a legilletékesebb helyen érdeklődjön, s lehetőleg megtudjon.
- Mindent a földrengésről
Minden szeizmológus egyetért abban, hogy mi okozza a földrengést. A kisebbeket, amelyek néhány tíz kilométeres körzetben észlelhetők, okozhatják vulkánkitörések, föld alatti üregek beomlásai. A legtöbb -- a földön érezhető rengések közel 95 százaléka -- tektonikusmozgásoknak tulajdonítható ; azoknak a belső erőknek, amelyek az évmilliók folyamán létrehozzák a földkéreg szerkezeti formáit. A Föld domborzata, felszíne változatlannak látszik egy emberöltönyi időszak alatt, de bolgónk életének ez csupán egyetlen pillanata ! Több milliárd éves fennállása óta a Föld arca folyton változott, szárazföldek és tengerek szűntek meg, mások keletkeztek helyettük. Mai ismereteink szerint a szilárd földréteg ( a litoszféra ) több hatalmas táblára ( lemezre ) tagozódik, ezek hordozzák a Föld kontinenseit és óceánjait, s az alattuk húzódó több száz kilométer vastagságú képlékeny asztenoszférán ,,úsznak ". A Föld belsejében fellépő erők hatására ezek a táblák évente átlagosan néhány centiméterre elmozdulnak egymáshoz képest. Amenyiben két lemez távolodik ( ez történik rendszerint az óceáni lemezekkel ), közéjük a földköppenyből olvadék buggyan ki, ez a felszínen megszilárdul és a tengerfenéki hegyláncokat képezi. Ezekben a zónákban ( hosszuk összesen több mint 70 ezer kilométer ) a lemezek függőleges elválasztó felületén sekély és gyenge rengések jönnek létre. A táblák vízszintesen is eltolódhatnak egymáshoz képest. Ez megy végbe például a törökországi északanatóliai törés, valamint a kaliforniai Szent András - törés mentén. Ezekben a körzetekben a gyakori földmozgások is jelzik, hogy a szárazföldet ,, hordozó " kőzetlemez mozgásban van.
Másut a földkéreg táblái közelednek egymáshoz, s egyikük a másik alá tolódik be. Találkozásuk vonalában részint vetődések jönnek létre, amelyeket nagyarányú vulkánosság jellemez ( például a Kuril - szigeteken, a Kamcsatka - félszigeten ) -- részint fegyürődése keletkeznek. Így alakultak ki az olyan magashegységek, mint a Himalája, az Alpok vagy a Kaukázus. Alátűrődések zóna húzódik a Csendes - óceán partjai mentén ( a Szent András - törés kivételével ), a Földközi - tenger térségében, az Afrikai Tábla és az Eurázsiai Tábla találkozási vonalán. E határfelületek mentén óriási a nyomás, s amikor ez meghaladja a kőzetek ellenálló képességét, a litoszféra mélyében az anyag állapota megváltozik, a felgyülemlett roppant energia pedig hirtelen felszabadul és rugalmas formájában terjed. Így pattanak ki a közepes mélységű és a földrengések.
Már az eddigiből is kiderül, hogy a szakemberek osztályozzák a földmozgásokat. S teszik ezt több szempontot is figyelembe véve. A keletkezés helye, időpontja és erőssége alapján jellemezhető minden földrengés. az a viszonylag kis terjedelmű része, amelyből a rengés kipattan : a hipocentrum, illetve ennek felszini megfelelője, az epicentrum. Az erősségvonatkozik egyrészt a felszabaduló energiára, másrészt a földlökések pusztító erejére. E két, merőben külömböző vetület jelzésére más- más rendszert, ún. skálát használnak. A Richter - skálán mérik a magnitudót, azaz a rengésfészekben obiektiv felszabadúló energiát. Ez nem függ a mérési távolságtól ; bárhonnan is észleljük, mérjük a rengést, ugyanazt az értéket ( magnitúdót ) kapjuk a Richter - skálán. A Mercalli - skála az adott helyen tapasztalható végső összhatást, az intenzítást tükrözi, vagyis azt , hogy rengés milyen pusztítást visz véghez a Föld felszínén. A rombolás ereje függ a magnitúdótól, az epicentrumtól levő távolságtól és a mélységben található kőzetek felépítésétől, szerkezetétől, mechanikai tulajdonságaitól. Az epicentrumban a legnagyobb a pusztító hatás, és ez fokozatoson -- a távolsággal arányosan -- csökken. Bizonyos ponton túl egyetlen földrengés sem érezhető, és csak műszerek ( szeizmográfok ) segítségével mutathatók ki. A laza talaj nagyobb rengési erőt képvisel, mint a szilárd kőzet. Jellegzetes fogalom az időtartam is ezen a rengés érzékelésének az időtartalmát kell érteni. A felszabaduló energia hullámok révén terjed és pusztít. A szeizmográf előbb a hosszanti hullámokat regisztrálja , ezek a földköppenyben és magban 8- 13,5 km/s sebességgel haladnak, a talajrészecskéket a haladási irányban rezgetik, s rendszerint függőleges irányú, lökésszerű mozgást okoznak. A transzverzális hullámok következnek, melyek 4,4- 7,5 km/s sebességgel terjednek ; ezeknek a talajrészecskéknek a haladási iránya merőleges rezgést végeznek. A nyiró (transzverzális ) hullámok tehát később érkeznek a felszínre, de körülbelül ötször annyi energiát hordoznak, mint a hosszanti hullámok, és ollószerű -- függőleges és vízszintes irányú -- mozgás az erdményük. Ezek a legveszélyesebbek. E két hullámfajta felszínen való megjelenésekór keletkeznek az ún. felszini hullámok, amelyek viszonylag kevés energiát szállítanak. A szeizmikus energia nem minden irányba egyformán terjed. Vannak maximális és minimális terjedési irányuak, akárcsak az antennánál. Rendszerint a törésvonal mentén és erre merőlegesen sugárzik ki a legtöbb energia, míg az erre 45 fokos szögű irányba szinte semmi sem jut el
- Vranceai sajátosság
Hazánk korántsem ( Románia ) tartozik aszeizmikus veszélyövezetekbe, bár időnként nálunk is megmozdul a Föld. Az itteni ún. szeizmikus szint a balkáni térséghez viszonyítva mérsékeltnek számít, és évente átlag 400- szór kevesebb energia szabadul fel a talajból, mint.Japánban. Igaz viszont, hogy a déli részeken némileg érzékeljük Bulgária, Szerbia, Törökország és Görögország földrengéseit is. De ezek nem jelentenek veszélyt, példa rá az az öt 1986 decemberi rengés, melynek epicentruma a bulgáriai Tirnovo tartományban volt. Ezek intenzitása Bukarestben 3 és 5 között volt a Mercalli - skálán. Vrancea térségében három litoszféra - lemezdarabka találkozik : a kelet - europai, az Alpokközi és a moéziai. A mi zónánk nem az alátűrődés klasszikus példája, hanem inkább ami megmaradt az alátűrődésből, hiszen az itteni kőzettáblák már legalább egymillió éve nem tolódnak egymás alá, amikor a vulkanizmus is megszűnt az ország területén. Azóta soha nem működött az Avas -hegység- Gutin- Celebes- Kelemen- Hargita lánc egyetlen vulkánja sem. A fel -feltörő gáz csupán néhány száz méternyi mélyről származik, az ottani üregekbe -- és nem a földkéreg alá ! -- szorult valamikor. A tektonikai evolúció törvényeinek értelmébe hazánk területén a vulkánkitörés ki van zárva. Afelől is biztosítanak a szakemberek, hogy semmilyen összefüggés nincs a vulkanizmus és a vranceai szeizmikus mozgások között. Egyébként az itteni földrengések epicentrumában ( vagy a környéken ) fia tűzhányó nem volt soha ! Az iszapvúlkán tulajdonképpen egészen más, vagyis helytelen az elnevezés. A környéken -- például a torjai Büdösbarlangban -- felbugyborékoló kénes szén - dioxid tényleg vulkánoktól származik, csakhogy azok már a jégkorszak első felében kihunytak.
- Előrejelzés -- kérdőjelekkel
Időtlen időktől fogva igyekszik az ember megszelídíteni a természetet, de nem sikerült teljesen kezessé tenni. Hatalmunk nem elégséges ahhoz, hogy megakadályozzuk a földrengést ( a szökőárt, a tűzhányó kitörését, a ciklont, tórnádót és társaikat stb.). S ha kiküszöbölni nem is tudja, az ember megpróbálja legalább előre jelezni a csapást, hogy védekezni lehessen ellene. Jó ideig ez is hiábavaló igyekezetnek tünt. Pedig világszerte lázas kutatómunka folyik ( főleg az utóbbi két évtizedben ) éppen az előjelek felismerése céljából, hogy ezek alapján pontosan megállapítsák a bekövetkezendő földrengés helyét, időpontját és magnitudóját. Japánban, az USA-ban, Kínában, Oroszországban, Görögországban, hazánkban és még sok más országban folynak ilyen jellegű kutatások.
Minthogy elég jól ismerjük bolygónk tektonikai szerkezetét, a földrengések helyét aránylag könnyen előre lehet látni ; annál nehezebb az időpontot és a erősséget. A szeizmológusok észrevették, hogy minden erősebb földrengést különféle furcsa ( legalábbis a megszokottól eltérő) jelenségek előznek meg, ezek közül sokat eszközökkel mérni is lehet. A jelekből meg tudják mondani -- de csak relatív pontossággal -- hogy mikor, hol és mekkora földrengés várható. Hosszú, közepes vagy rövid időre szólhat a prognózis. Az első a statisztika módszerével vizsgálja, hogy bizonyos magnitúdójú földrengés milyen időközönként ismétlődött az utóbbi száz ( több száz, illetve ezer évben, és a periodicitást figyelembe véve ,,jelöli ki" a várható rengések időpontját. A hónapra, netán napra, órára pontos előrejelzés sokkal keményebb dió. Figyelembe szokták venni a Föld felszínének változásait ( deformációit ) a földmágneses tér helyi időbeli variációit, a geokémiai átalakulásokat, a hosszanti és transzvrzális hullámok terjedési jelentkező ingadozásokat, a radon- sugárzás erősödését, a talajvíz szintjének, illetve hőmérsékletének ingadozásait, a források vízhozamának hirtelen gyarapodását stb.
Ha például egyes helyeken hullámszerűen meghajlik a föld felszíne, vagy látható módon ( jó pár centiméternyit ) behorpad, pár héten, illetve hónapon belül valószínűleg földrengés lesz. Réges- régi megfigyelések szerint a hosszú, kacskaringós fényes felhők is mindig földrengést ,,hoztak." A magyarázat -- mondják a szeizmológusok -- kézenfekvő : a földkéregben fellépő mechanikai feszűltségek és deformáció hatására a mélyből gázak szabadulnak fel, s ezek a légkörben kicsapódnak és fénylő felhőket, sugarakat, egyéb ,,jeleket " alkotnak. Sok helyen észlelték azt is. hogy a földrengéses időszakban megváltozik az ásványvízforrások rádioaktiv tartalma. Így tudták a taskenti 1966- 67 -es nagyobb földlökéseket valamennyivel előre jelezni. Egyre több híve van egy új elméletnek, amely a föld alatti villamos áram változásaival hozza összefüggésbe a földrengést. Görög kutatók például úgy vélik, hogy felfedezték a biztos előrejelzés nyitját. Abból indulnak ki, hogy a nyomás alá kerülő kőzetek villamos áramot bocsátanak ki, mielőtt megrepednének. És feltételezték, hogy ugyanez a jelenség játszódik le a mélyben is, nem sokkal a földrengés előtt. 1981- ben egy 6,7- es magnitúdóju rengés epicentrumában végezték megfigyeléseiket röviddel a rengés után, mivel tudták, hogy egy ilyen erős mozgást mindig újabbak is követnek. Két elektródot szúrtak le 2 méternyi mélyre, s a hozzájuk kapcsolt műszerekkel pontosan mérhették a köztük lévő feszültség- külömbséget. Pár órával minden földlökés előtt rendhagyó jeleket észleltek. Görögországban jelenleg 18 megfigyelőállomás müködik, ahonnan állandóan követik a kéregbeli villamosáram változásait. Az 1984- ben ( a Tectonophysics című lapban ) közzétett eredmények, úgy látszik, valóban elképesztőek : 1983. január 19- től 1983. október 20- ig előre jelezték az 5- ösnél nagyobb magnitúdóju földrengések 91 százalékát. Ennek ellenére a tudósok zöme kételkedik vagy kereken elutasítja az új módszert, sőt némelyek egyszerű blöfföt látnak benne.
Mások például -- akínai szeizmológusok -- a biológiai ,,készülékek " megbizhatóságára eskűsznek. Amikor az 1977. márciusi földrengés után a világ minden tájáról érkeztek hozzánk szakemberek, a kínaiak mindjárt azt kérdezték : a kígyók hogyan viselkedtek ? Szerintük ugyanis a földrengés előtt a legtöbb állat nyugtalan mintha előérzete lenne, igyekszik elbújni, vagy legalábbis elhagyni megszokott helyét. Egy tudományos közleményben írja erről a kínai szerző, hogy ,,tyúkok felrepülnek a fára, a dísznók mozdulatlanná dermednek, a kacsák kijönnek a vízből, a kutyák pedig eszeveszetten ugatnak. . .". A szeizmológusok tudni vélik, hogy egyes állatok -- főleg a hüllők -- a Füld elektromos erőterében bekövetkező változást érzik meg. Főként erre alapozva jelezték annak idején a kínai tudósok, hogy 1975. február 4- ére földrengés várható. Igaz, nem hagyták figyelmen kívűl azt sem, hogy előzőleg több ízben érződött egy- egy erős, ám rövid földlökés, tehát mintegy félbeszakadt a rengés. A hatóságok épp hogy kiürítették Haincheng városát, amikor ( ajelzett időpontban ) egy 7,3- as magnitúdóju földrengés az épületek 90 százalékát romba döntötte. A helyes előrejelzésnek mintegy 100 ezer ember köszönhette az életét.
Sajnos másfél évvel később a szakemberek semmi gyanúsat sem észleltek a még, 7,8- as tangsáni földrengés előtt. Bizonyságok és kérdőjelek -- ezek most az előrejelzés koordonátái. A szeizmológusok nagyon sok és sokféle ( fizikai, vegyi, légköri,, biologiai stb.) változásról megállapították, hogy azok biztos előjelei földrengésnek. De a legfontosabb kérdésre, hogy mikor következik be és mekkora lesz -- ez idáig csak egyetlen egyszer sikerült helyes választ adni. Persze, a kérdés továbbra is napirenden marad, hiszen megoldása egyben a veszély elhárítását jelentené. Szerte a világon tudósok ezrei megfeszített munkával feltárni a mélybeli titkokat, közben milliókat költenek és a tudomány legújabb vívmányaihoz folyamodnak. Egyelőre csak részeredmények születtek. De ezek nélkül aligha lehetne tovább menni. Addig is, amíg a rövid távú prognózis meg nem születik, egyféleképpen tudunk ( lehet ) védekezni : olyan épületeket emelünk, amelyek kibírják az erős földrengéseket is. Nálunk az 1977. március 4- i földrengés után a károsult lakosság azonnal segítséget kapott, hamarosan ismét a megszokott kerékvágásban haladhatotaz élrt. Ugyanakkor számos intézkedés született a természeti jelenség tanulmányozására, tudományos értékelésre s a társadalmi szintű antiszeizmikus harc fokozására. Rövidesen kibővült és korszerű felszerelést kapott az országos szeizmológiai kutatóhálózat s a terület zónákra való pontos beosztásával egyidejüleg törvényrendelet látott napvilágot, amelyben szígoruan meg vannak szabva az építkezéseknél betartandó szerkezeti, anyagfelhasználási, kivitelezési normák.
- Mire jó a rossz
A föld belsejére vonatkozó ismereteink szinte kizárólag a földrengéshullámok terjedésének a tanulmányozásából származnak. Nemhiába mondják a tudósok, hogy minden földrengés a bolygó belsejébe nyíló ablak. A szeizmológia kettős célja az, hogy tanulmányozza a földrengés keletkezésének forrását, okait és a Föld mechanikai- szerkezeti sajátosságait. Az összes tudományágak közül egyedül a szeizmológia adhat közvetlen és sok informácííót a természetes rengésforrásokról ( földrengésről, vulkánkitörésről, a meteoritok becsapodásáról ). Ugyanakkor a Föld belsejébe legmélyebre hatolni a szeizmológia eszközeivel lehet. A magyarázat egyszerű : földrengéshullámok minden geofizikai tényező közül a legkevésbé torzulnak és gyengülnek a közeg hatására. A rengéshullámok sebességének ismerete a mélység fügvényébe lehetővé teszi a Föld belsejében a sűrűség, nehézségi gyorsulás, nyomás és a rugalmas állandók meghatározását is. A Föld kérgének, a kéreg tagolódásának megismerése szintén a szeizmológiai- vizsgálatoknak köszönhető. A természetes földrengésből meghatározott kéregvastagság- adatokat mesterséges rengések hullámainak ellemzésével lehetett pontosítani ; ezt a célt szolgálták például ezelőtt pár évvel a Helgoland- szigeten végzett robbantások. Egyébként a módszer még a világűrben is kiterjeszthető, amint a Holdon keltett mesterséges rengések vizsgálata is bizonyítja. Mellékbolygónk szerkezetéről tudtunk meg ezúton sok mindent. Ugyancsak a szeizmológia állapítja meg sok esetben, hogy hol, mikor és hogyan hatoltak be meteoritok a Föld légkörébe. A Tunguszka- meteorítról, mely Szibériában zuhant le 1908. június 30- án, és 1200 km2- nyi területen pusztította el a faállományt, sokáig ellentmondások keringtek, mivel sehol a környéken nem találtak meteorianyagot. Aztán megoldodott a rejtély. A földrengéshullámok alapján megállapították, hogy ezeket egy 8,5 kilométeres magasságban végbement erős robbantás, nem pedig egy szilárd test becsapodása okozta. A tunguszka- meteorít tehát nem ért földet, hanem szétrobbant abban a pillanatban, amikor elérte a Föld légkörét.
A szeizmológia a nyersanyagkutatás gyakorlati célú érdekeit is szolgálja. A fontosabb ásványi nyersanyagok telepei, felduúsulásai meghatározott földtani jelenségekhez kapcsolódnak. Ezeknek a felkutatásában is segít, ha tudjuk, hogy a Föld mely részén mentek végbe olyan események, amelyek ércek, energiahordozók, ipari nyersanyagként hasznosítható ásványok keletkezése kisért.Az elmúlt évtizedekben eszközölt jelentős anyagi befektetés, állami támogatás révén pedig új alapokra helyezték ezt a tevékenységet. A magurelei tudományos központ ma az egyik legmodernebb egész Europában. Az országos szeizmológiai hálózat 40 megfigyelőállomást számlál, ezekből 19 közvetlenül a magurelei központnak továbbítja az észlelteket. Az iteni laboratoriumban pedig elektronikus számítógéppel dolgozzák fel az adatokat. Azt is tudni kell., hogy a hazai szeizmográfok állandóan regisztrálják a Föld valamennyi pontján kipattanó földmozgásokat, s ezeknek tanulmányozásából is vonnak le következtetéseket. A tudományos adatok, értékelések aztán körbejárnak a világban : mi is állandóan küldünk és kapunk ilyeneket, hiszen a széles körű nemzetközi együtmüködés a kutatások hatékonyságának alfája és ómegája.