https://frosthead.com

Jak jedinečná geologie Mexico City způsobuje smrtící zemětřesení ještě horší

Každoročně si Mexico City připomíná výročí svého ničivého vrtule z roku 1985 uspořádáním řady evakuačních testů. Tento každoroční obřad ctí 10 000 lidí, kteří při této katastrofě přišli o život, a připravuje současné obyvatele města na další přírodní katastrofu. Ale včera, brzy po obnovení podnikání, bylo centrální Mexiko otřeseno skutečným - a smrtelným - zemětřesením o velikosti 7, 1 stupně.

Jak se budovy začaly houpat, davy se vlévaly do ulic. Ve videích zasílaných na Youtube a Twitter se zdálo, že se mnoho struktur pod vibracemi rozpadlo. Podle agentury Associated Press a dalších zpravodajských středisek zemřelo nejméně 200 lidí.

Úterý temblor je bohužel jen poslední kapitolou dlouhé a tragické historie zemětřesení v Mexiku. Před dvěma týdny zemětřesení o velikosti 8, 1 stupně - nejsilnější ve století - zasáhlo jižní Mexiko a zabilo téměř 100 lidí. Mnozí si neuvědomují, že za sklonem tohoto regionu ke kataklyzmatům je jednoduchý důvod: Geologie Mexika - a zejména geologie Mexika - z něj činí dokonalou bouři pro seismickou katastrofu.

Tyto poslední otřesy byly způsobeny pohybem tektonických desek, kusů zemské kůry, které se pohybovaly a házely proti sobě. Mexiko leží na vrcholu složité křižovatky tektonických desek, které se střetly s pomalým pohybem již více než milion let. Když se tyto desky oškrábají jeden proti druhému, napětí se zvyšuje, dokud nedosáhne bodu zlomu - což je okamžik, kdy zasáhne zemětřesení. Náhlé uvolnění energie způsobí vyzařování seismických vln z epicentra.

Podle amerického geologického průzkumu, který sleduje zemětřesení po celém světě, došlo v posledním století k zhruba 19 dalším zemětřesením o velikosti 6, 5 do pouhých 155 mil od epicentra nejnovějšího zemětřesení. Stovky dalších otřásly tisíce kilometrů, které tvoří pobřežní čáru země, mnoho z nich překonalo osm na ekvivalentní Richterově stupnici.

Toto poslední zemětřesení bylo soustředěno na oblast, kde tektonická deska Cocos, která leží pod Tichým oceánem, je pomalu strčena pod kontinentální severoamerickou desku. Tento pohyb způsobuje extrémní napětí, když je deska vrazil do Země.

Quake v Mexiku 85 Přestože epicentrum zemětřesení v roce 1985 bylo od Mexico City vzdálené více než 200 mil, katastrofa téměř zploštila hlavní město. (Ministerstvo vnitra US Geologického průzkumu / USGS / ID Celebi)

Zhoršuje se to. Mexico City, hustě osídlené hlavní město země, je ještě více náchylné k zemětřesení než zbytek země. To platí i v případě, že epicentrum zemětřesení je umístěno daleko od hranic města, což bylo případem tohoto posledního zemětřesení (které vzniklo téměř 100 mil jihovýchodně od Mexico City ve státě Puebla), a zemětřesení z roku 1985 (jehož epicentrum bylo asi 200 mil od hlavního města).

Ačkoli skutečnost, že k těmto otřesům došlo ve stejný den po 32 letech, je čistě náhoda, jejich dramatický dopad na hlavní město není. Důvod: Starověké sedimenty, které jsou základem pasti města a zvyšují vibrace, které se vlní v regionu.

Mexico City leží na vrcholu starobylého mělkého jezera s půdami vytvořenými ze sedimentů, které se vyplavovaly z okolních hor před tisíci lety. Na počátku 1300s, přitahovaný těmito úrodnými půdami, Aztékové vybrali ostrov v jezeře, na kterém vybudovali své hlavní město, Tenochtitlan, který se nakonec stal Mexico City. Přestože Španělové později vypustili okolní vody, aby zabránili častým záplavám, účinky tohoto rozhodnutí lze stále cítit dodnes.

Když třes zemětřesení zasáhne pevnou skálu, skála se jednoduše třese. Když se však valí do měkkých sedimentů umyvadla, mohou se vibrace zachytit a dozvukat se sem a tam skrz materiál, vysvětluje Susan Houghová, seismologička s USGS. „Je to skoro jako vana, seismické vlny se budou sklouzávat sem a tam, “ říká. Jiní seismologové přirovnávali tuto lakebovou dynamiku k Jelloově misce.

Toto dozvuky tyto vlny dále nepřenáší - může je vlastně zesílit. "Umyvadlo bude mít přirozené frekvence, které závisí na jeho tvaru a velikosti, jakož i na materiálních vlastnostech sedimentů uvnitř, " vysvětluje e-mailem Jascha Polet, geofyzik na Kalifornské státní polytechnické univerzitě v Pomoně. "Když seismické vlny způsobí otřesy v povodí na jedné z těchto přirozených frekvencí, může dojít k významnému zesílení."

V závislosti na frekvenci seismických vln může pohyb země dodávat energii do budov určité výšky. Toto, jak ukazuje včerejší zemětřesení, způsobuje, že se houpají - a nakonec se svrhnou.

"Mysli na tlačení dítěte na houpačce, " dodává Hough. "Pokud začnete tlačit každých 5 sekund, bude to jen bát věci." To znamená, že tahy nebudou mít kumulativní účinek. Pokud však zatlačíte konzistentní frekvencí, každý zásah pošle dítě výše na oblohu.

Tato mapa ukazuje umístění všech zemětřesení měřících přes 7, 0 magnitudy, které byly zaznamenány v Severní Americe. Ačkoli mnoho je rozptýleno po západním pobřeží Ameriky, všimněte si vysoké koncentrace zemětřesení ve středním a jižním Mexiku. Tato mapa ukazuje umístění všech zemětřesení měřících přes 7, 0 magnitudy, které byly zaznamenány v Severní Americe. Ačkoli mnoho je rozptýleno po západním pobřeží Ameriky, všimněte si vysoké koncentrace zemětřesení ve středním a jižním Mexiku. (USGS)

I když je již dlouho známo, že sedimenty mohou zvětšit chvění, vědci se nedozvěděli přesně, jak dramatické by mohly být účinky až do roku 1985. Temblor téměř zploštil vzdálené Mexico City, ale mnoho měst v blízkosti epicentra se téměř nezranilo. „Toto [zemětřesení] nás naučilo, že měkké půdy mohou zvětšit pohyb na úroveň, která se nikdy nepovažovala za možnou, “ řekla Kalifornská univerzita u inženýra Berkeley Vitelmo Berto pro LA Times v roce 1986, rok po katastrofě.

Podle měření provedených během této události byly podle LA Times seismické vlny, které sbíhaly budovy, pětkrát větší než vlny mimo město. „Nikdo neočekával intenzitu pohybu, která byla zaznamenána v Mexico City, " řekl Berto. „Nikdo na to nebyl navržen, a proto tolik budov selhalo."

Díky lakebské geologii v Mexico City je náchylnější k ještě dramatičtější katastrofě: zkapalnění.

Když jsou půdy nasyceny vodou, intenzivní třepání může způsobit, že ztratí pevnou strukturu a začnou se chovat jako kapalina - do té míry, že země může spolknout auta jako rychlý písek. Zkapalňování zhoršilo dopady zemětřesení z roku 1985 a podkopalo založení mnoha budov. I když zatím není známo, zda se jedná o faktor poslední zemětřesení, „nebylo by to překvapivé, “ říká Polet.

Pokud existuje stříbrná podšívka pro tyto ničivé přírodní události, je to, že představují příležitost pro vědce ke sběru údajů ze skutečného světa v naději na lepší porozumění a zvládání budoucích katastrof. "Tato katastrofa nám přináší velkou příležitost učit se a zabránit podobné katastrofě ve Spojených státech, " řekl tehdejší pomocný ředitel National Engineering Foundation pro strojírenství během amerického kongresového briefingu po katastrofě v roce 1985.

S ohledem na nejnovější tragédii v Mexico City se však musí soustředit na obyvatele centrálního Mexika. "Nyní je prioritou zachraňovat ty, kteří jsou stále uvězněni, a poskytnout zraněným lékařskou péči, " uvedl mexický prezident Enrique Peña Nieto ve videu, uvedl KTLA.com. „Bohužel mnoho lidí přišlo o život, včetně dívek a chlapců ve školách, budovách a domech. Chci vyjádřit soustrast těm, kteří ztratili člena rodiny nebo blízkého. Mexiko sdílí váš zármutek. “

Jak jedinečná geologie Mexico City způsobuje smrtící zemětřesení ještě horší