Україну труситиме постійно: де чекати землетрусів і наскільки це небезпечно

Відомо, що хоч землетруси і неможливо точно передбачити, але вивчаючи – можна наблизитися до розуміння того, що відбувається. Parlament.ua цікавився у кандидата географічних наук, доцента кафедри гідрометеорології та водних ресурсів геофаку Чернівецького нацуніверситету, директора науково-навчальної геофізичної обсерваторії ЧНУ Андрія Миколайовича Ніколаєва.

Землетруси відбуватимуться постійно

З чим лише не порівнював керівник обсерваторії, підрозділом якої є сейсмічна станція, характеристики землетрусів: з вибухом бомби, з потужністю електролампочки, з кардіограмою серця, та навіть з нотами! І з’ясувалося, що хоч землетрус і не передбачиш – та попередити його наслідки цілком реально. Потрібні тільки політична воля керівників відповідних структур, ну і, звісно, кошти.

Від ранкового землетрусу, яких того дня був у всіх на вустах, Андрій Миколайович був мало не в захваті! Захоплено розповідав, що зробив висновок: такий самий був у 1903 році! І хоч його епіцентр трошечки зміщений на північний захід (Чортків-Городенка-Франківськ), але загалом це той самий тектонічний розлом! І така сама глибина вогнища. "На жаль, магнітуди тоді не визначали… Але це те саме. Він живий, він дихає! Бо що генерує землетруси? Тектонічні розломи", - розповів учений. І додав, що проблема землетрусів має багато аспектів.

Андрій Ніколаєв (Фото: Парламент.ua)

Треба просто звикнути до того, що землетрус – це явища, які відбувалися і відбуватимуться - в різних районах, де для того є відповідні умови – зокрема, геологічні, - зазначив керівник обсерваторії. - Це може бути Донецьк, Тернопільська-Франківська області, Чернівецька… Але є певні постулати. Вся земна кора ділиться на два типи, дві великі структури: так звані платформи і так звані геосинкринальні області. Платформи – це великі, потужні, масивні утворення. В рельєфі це рівнини, плоскогір’я. Геосинкринальні області – це гори. Як правило, землетруси виникають в межах геосинкринальних областей. І вважається, що на платформах нема і не було епіцентрів землетрусів – як-от, наприклад, у Київській області. Але насправді це питання складніше. Зараз землетруси виникають і в межах платформ. От наприклад, Микулинці Тернопільської області (За офіційним повідомленням 4 січня 2002 року землетрус відбувся з епіцентром біля м. Теребовлі. Сила поштовху сягала 3 балів. Поштовхи були відчутні також у Микулинцях, Тернополі та в п’яти прилеглих районах. У Микулинцях унаслідок землетрусу зазнали пошкоджень близько 300 споруд, зокрема школа. Найбільше постраждали старі будинки: на стінах утворилися тріщини, у деяких хатах впала стеля, згасло світло. Відчутно постраждала пам’ятка архітектури — колишній графський маєток. Людських жертв не було, але мешканці були налякані через повторні поштовхи – ред.). Чи північний схід Чернівецької області – Дністровський район, там також бували землетруси. Річ у тім, що навіть ці області розбиті тектонічними розломами – потужними глибокими тріщинами. І вздовж цих розломів рухаються плити, блоки. На межі цих блоків якраз і відбуваються землетруси. Тож усі нещодавні землетруси - і в Донецькій області, і цей сьогоднішній, і нещодавній в Австралії в районі міста Мельбурн (східне узбережжя) -  це тектонічні землетруси, епіцентри яких прив’язані до зон тектонічних розломів.

Андрій Ніколаєв (Фото: Парламент.ua)

Андрій Ніколаєв демонструє фрагмент карти розломної архітектоніки для всієї України – на ньому відображений західний регіон. Епіцентр останнього землетрусу – якраз на лінії Чернівецького розлому. Розлом – сейсмічно активний, на карті червоні точки – це зафіксовані землетруси. Він проходить через гору Цецино – найвищу точку міста, і саме на ньому за останні роки бачимо багато епіцентрів землетрусів. Так само і на лінії Сторожинецького розлому - в районі села Буденець 5 травня 1950 року вночі стався землетрус, який дуже налякав мешканців Чернівців.

Наприклад, просто під Чернівцями, під центром міста, у нас під ногами перетинаються два розломи, відповідно трапляється безліч землетрусів – щоправда, вони слабенькі, але хто дасть гарантію, що з часом воно не бахне? – констатує вчений і додає, що особисто він жодних гарантій стосовно землетрусів не дає, настільки ці явища непередбачувані.

Що таке магнітуда, або чим схожі землетрус і атомна бомба

Опис четвергового землетрусу місцевими ЗМІ "магнітудою 4,4 бали" нашого співрозмовника дуже засмучує, тому він детально пояснює, як оцінюють параметри землетрусу. Отже, є два базових поняття: магнітуда землетрусу і інтенсивність землетрусу.

Магнітуда – це енергетична характеристика землетрусу, - пояснює вчений. - Число, пропорційне кількості енергії, яка виділяється в результаті землетрусу. вигадав цю характеристику американський вчений Ріхтер. Тож коли кажуть про магнітуду, ніколи не можна казати слово "бал". Це некоректно! Ще сорок років тому про це казали, і зараз кажемо – і все одно ця помилка дуже поширена. Аналогія: якщо пояснювати військовим, то можна це порівняти з тротиловим еквівалентом. Атомна бомба має якусь потужність. Вона може вибухнути в повітрі, на поверхні, в глибині. Одна і та сама бомба, однієї потужності, може спричинити різні події на поверхні залежно від того, де відбудеться вибух.

У розмові з цивільними я порівнюю магнітуду з потужністю електричної лампочки. Вона може бути розташована вище над поверхнею, може бути нижче – і залежно від цього освітленість поверхні тією ж лампочкою буде або меншою, або більшою. Тобто магнітуда - це енергія, яка потенційно могла би виділитися.

Анкета-опитувальник про останній із найсильніших землетрусів у Карпатах 25 вересня 1977 року (Фото: Парламент.ua)

А от якраз інтенсивність уже визначається в балах і оцінюється за відомою всім 12-бальною шкалою. Магнітуда визначається за сейсмограмами, а залежно від того, на якій глибині утворюється землетрус, на поверхні він може спричиняти різні макросейсмічні ефекти.

Епіцентри нещодавніх землетрусів на Донеччині і Тернопільщині, які ми зараз уже згадували, розташовані на глибині 10-15 км. Для них характерно те, що вони прямо над епіцентром можуть створити руйнації, навіть значні. Але хвиля енергії дуже швидко затухає по мірі віддалення під час поширення. Це характеристика так хваних мілкофокусних землетрусів з епіцентрами в земній корі. Наприклад, у районі Новодністровська, Могилів-Подільського землетруси з амплітудою три можуть в населеному пункті прямо над епіцентром створити макросейсмічний ефект у шість балів. Тим часом як у селах поруч його не буде зовсім.

А глибокофокусні землетруси – наприклад, землетруси району Вранча (сейсмоактивна зона, розташована на ділянці стикування Південних (Румунія) та Східних (Українських) Карпат у румунському повіті Вранча – ред.) – мають глибину епіцентру 100 км і глибше. Це вже верхня мантія, вони відчуваються на величезній території, там зовсім інший прояв.

Хто такі сейсмокореспонденти та як оцінюють інтенсивність землетрусу

Бальність (інтенсивніть) визначається шляхом опитування населення і реєстрації тих подій, які відбуваються в навколишньому середовищі. Є так звані сейсмокореспонденти. Це люди, які живуть в різних районах міста, причому обов’язково на першому поверсі. Після події їм пропонується заповнити спеціальну анкетку. Вона розсилається, збираються відповіді на ці питання. Серед питань, наприклад, "ваше положення під час землетрусу" (сиділи, лежали, стояли тощо), "що ви відчували вдома", "як реагували", "як поводилися предмети", "які є руйнування"… Після опрацювання всіх анкет робиться висновок про інтенсивність землетрусу в балах. Поки що це єдина методика оцінки інтенсивності землетрусу.

Один землетрус може зовсім по-різному проявлятися в різних районах навіть одного міста – залежно від того, звідки прийшла сейсмічна хвиля, від тектонічної будови тощо. Тож навіть якщо землетрус трапився в Африці  і я не можу туди поїхати, та за наявними показниками можу уявити, що там відбулося на поверхні.

Сейсмограма (Фото: Парламент.ua)

Вчений додає, що зараз, звісно, відбувається комп’ютерна реєстрація землетрусів, а раніше сейсмограма (запис коливань земної кори) видруковувалася на фотопапері. Вона дуже подібна до кардіограми людського серця.

Отримуємо запис землетрусу, і потім визначаємо усі параметри (магнітуду, глибину вогнища, координати епіцентру тощо) – для цього потрібно обробити сейсмограму. Зараз є вже комп'ютерні методи обробки, раніше це робилося вручну – методом вимірювання амплітуд, проміжків часу і т.д., - пояснює Андрій Ніколаєв. - Обробляючи сейсмограму за відповідними методиками, ми одержуємо всю необхідну інформацію. Насправді земна кора ніколи не перебуває у стані спокою, коливання є завжди – але це не землетруси. Та коли починається "зубчатка" (лінія вже не хвиляста, а ламана, зубчаста) - це свідчить про початок землетрусу, першу хвилю. Але й вона не викликає руйнувань, руйнування можуть початися потім, коли вона зростає. І оцей періодміж ними  – час, коли можна відреагувати, упередити руйнування.

Скільки сейсмічних станцій є в Україні та що вони можуть

Наразі в Західному регіоні є близько 30 діючих сейсмічних станцій. Загалом по Україні – не менше сотні. Є вони тепер і на всіх атомних станціях - після Чорнобиля стало очевидно, що техногенні катастрофи ймовірні, і там, де є небезпека, слід розміщувати сейсмічні станції. Це стосується і потужних хімічних виробництв. Традиційно сейсмічні станції перебувають у системі Академії наук, інституту геофізики, по тій лінії і фінансуються. У великих містах станції обладнані сучасними комплексами апаратури. А від апаратури залежить усе…

Сучасні комплекси – універсальні, реєструють все, - пояснює Андрій Ніколаєв. - А раніше регіональна аппаратура була зосереджена на вивчення місцевих тектонічних розломів.  Київська станція зараз бачить усе. Наша аппаратура 1967 року – я бачу лиш те, що "під носом". На нову апаратуру треба "якихось" 36 тисяч євро. Мільйон гривень. Сейсмічна станція перебуває на балансі університету, а університет має бюджетне фінансування – на зарплати викладачів, на комунальні послуги… А тут – мільйон… І тут дуже доречним є наш професійний з колегами жарт: "Є сейсмічна станція – є землетрус. Нема сейсмічної станції – нема землетрусу…" Тобто якщо станція його не фіксує, то його ніби й нема. І хтозна, які можуть бути наслідки такого "непомічання" сигналів, які дає нам Земля…

Як розповідає вчений, обладнання сейсмічних станцій має різне призначення: є прилади, які призначені для вивчення місцевих землетрусів, а є так звані телесейсмічні. Щодо перших - є сейсмічні станції в Косові (та "бачить" якраз усі гірські землетруси), в Новодністровську (там в районі села Муровані Курилівці часто відбуваються землетруси – причому дуже відчутні). Чернівецька станція з ними в одній системі, вони однаково подають інформацію в "центр", який у Львові. Але наша має інші можливості.

Фото: Парламент.ua

Це як ноти: є ноти низького звучання (оце наша сейсмічна станція), а є місцеві землетруси – це високі частоти, які ми в принципі погано сприймаємо, - пояснює Андрій Ніколаєв. - На жаль, наше коло сприйняття обмежено радіусом десь  40 км. Далі сприймаємо і реєструємо тільки сильні землетруси або віддалені:  в Океанії, Північній Америці, Африці. Для місцевих землетрусів потрібен зовсім інших комплекс апаратури. Тут мова йде про частоту цих подій, амплітудно-частотну характеристику. Чи раціонально для держави - вивчати, реєструвати, досліджувати те, що десь там далеко – а не те, що тут поруч? Річ у тім, що колись були інтереси різні, ми ж не просто "вивчаємо Африку" – ми вивчаємо сейсмічність усієї земної кулі. Це вивчення внутрішньої будови землі. І в цих дослідженнях може бути дуже багато прикладних моментів.

Наше найперша завдання - вивчення місцевих тектонічних розломів, їх активності. І ота карта, яку я демонстрував, створена на основі наших спостережень. По-друге, уточнюємо сейсмічну небезпеку нашої території. Робили це на замовлення наших МНС-ників. Склали таблиці: що може бути на території нашої області протягом певного проміжку часу: один раз на тисячу років, раз на 5 тисяч років, раз на 500 років… Це – ймовірність події. Так, можна вважати, що "раз на тисячу років" - це дуже мала ймовірність події. Але! Ніхто не знає, коли початок відрахунку! Можливо, якраз завтра завершується цей тисячолітній період і ймовірний землетрус станеться саме завтра? І це важливі дослідження, адже на їх основі кажемо будівельникам, що слід це враховувати, адже раз на 500 років, приміром, ймовірний 7-бальний землетрус. Тому запроваджені Державні будівельні норми, які є законом, і при будівництві на сейсмонебезпечних територіях у кожний проєкт закладається бальність тієї території, на якій будують. Сучасні каркасні будинки не мають розвалитися при семи балах. У кожній країні є сейсмічне районування, і на його основі здійснюється будівництво.

Щоправда, був зворотній прецедент. Коли в СССР будували БАМ, то звідкись же треба було взяти кошти на це гігантське будівництво – на ресурси, будівельні матеріали і все інше. Їх "знайшли" за рахунок того, що, наприклад, з нашої території "зняли" 1 бал, вимоги до будівництва почали стосуватися лише 6-бальних землетрусів. Просто вольовим рішенням вищого керівництва. І половину Чернівців будували з розрахунку лише на 6 балів. Це стосувалося всього Радянського Союзу. Я навіть не хочу думати, що буде, якщо трапиться 7-бальний землетрус. У нас попередні вимоги були повернуті уже аж в незалежній Україні. Не можна ліпити коробки, які не витримають 7 балів!  Наслідки ж були – і той же Спітак…

А оскільки є різні версії причин трагедії в Спітаку – в тому числі і про секретні підземні вибухи – то немає жодних підстав заперечувати, що діяльність людини може впливати на сейсмічну активність Землі.

Будь-який вибух породжує сейсмічні хвилі. Одне з призначень сейсмології – це реєстрація ядерних вибухів. Жодна держава не може приховати факт ядерного вибуху - це в принципі неможливо зараз. Одразу після створення атомної бомби в 1949 році, в Радянському Союзі була створена й Агенція спеціальних спостережень. Зараз ми таким не займаємося, для цього є спеціальні військові станції, а за СРСР у нас була така програма, в 1979 році: нам повідомляли, на який відрізок дивитися, і є шкала переводу магнітуд у тротиловий еквівалент, це було по всьому Союзу..

Чи можуть люди викликати землетрус

Справді, людина техногенно може активізувати тектонічні розломи. Якщо здійснити вибух в зоні розлому – навіть не дуже потужний – це викличе зміщення тектонічних плит, і може виникнути сильний землетрус. Це саме те, що кажуть про Спітак. Ще є версії, що в зону розлому можна закачувати чи нафту, чи мильний розчин чи щось подібне, щоб активізувати інтенсивність руху цих плит. Гідтротехнічні будівництва також можуть викликати землетруси. Активізує сейсмічність закачування відходів у глибинні шари.

Було ж у 70-ті роки в районі Надвірної - закачували під землю розчини для активізації видобутку нафти, це активізувало рухи земної кори в тому регіоні.

Також не без наслідків будуються греблі високих станцій – відома історія про руйнування греблі в Індії, тоді й місто Койна-Нагар навколо неї зруйнувалося землетрусом.

Спостерігаємо, що після заповнення чаші Дністровського водосховища в районі Могилів-Подільського, Копичинців активізувалися сейсмічні процеси. Ту ситуація вивчається нашими львівськими колегами на замовлення управління експлуатації Дністровського комплексного гідровузла.

Андрій Ніколаєв (Фото: Парламент. ua)

Чи можна спрогнозувати землетрус

Єдиний відомий вдалий точний прогноз землетрусу  був здійснений в Китаї, що дозволило врятувати близько мільйона людей. Хоча потім через рік він повторився і 700 тисяч жертв не вдалося уникнути. Писали, що там серед передвісників було дивне явище – люди бачили взимку змій на снігу. Змії відчували наближення землетрусу і прокинулися від зимової сплячки. Мільйони грошей витрачені на програми прогнозування – і в США, і в Італії, і в Японії… Але результату нема. Тому зараз більше йдеться не про прогнозування, а про попередження.

Ці передбачення не універсальні, в різних районах і провісники різні, по-різному проявляються. Але виявляється, попри неможливість точного прогнозу, люди мають час на упередження наслідків.

Прогноз – це вивчення так званих провісників чи передвісників землетрусу, - розповідає Андрій Николаєв. - Це ті події, явища, які виникають у навколишньому середовищі перед землетрусом. Їх є кілька десятків, серед них: зміна електричного магнітного поля, зміна рівня води в криницях, поведінка тварин… Деякі ділянки земної поверхні розтягуються, деякі стискаються, міняються їх нахили тощо. За часом тривалості ці провісники поділяються на довготривалі, середні і короткотривалі. Йдеться про роки, місяці, дні і години. І якщо ми спостерігаємо певні речі, то можемо говорити про наближення землетрусу.

Сенс його дуже простий і це можна було б реалізувати, наприклад, для Чернівецької області, якщо б ми затоваришували з румунами. Місто Чернівці від епіцентрального району Вранча, де зароджуються землетруси, розташоване на відстані близько 300 км. Сейсмічна хвиля має свою певну швидкість. Вона велика – 11 км на секунду, але вона кінечна. Якщо в районі епіцентрів землетрусів поставити сейсмічну станцію, яка б давала сигнал миттєво після початку землетрусу, ми мали б певний час, поки та хвиля дійде до нас. Це 40 секунд.

При землетрусі маємо 40 секунд на попередження наслідків стихії

Що можна зробити за 40 секунд? "Отченаш" прочитати? Ні, не тільки. Якщо у нас встановити автоматичні прилади, які б миттєво заглушили газопровід, водопровід, відключити електроенергію, заблокувати комп’ютерні мережі, заглушили ядерні реактори. Пожежники за цей час могли би свої пожежні машини хоча б вигнати з тих боксів, у яких вони стоять. Адже завжди під час руйнацій спостерігаємо ці факели, фонтани, пожежі – це добре відображено в американських фільмах-катастрофах. Багато чого можна зробити, якщо мати автоматичні пристрої.

І румуни в себе цю систему вже запровадили. Для України наслідки підземних поштовхів у районі Вранча будуть відчутними це переважно для Одещини, і для Чернівців також, хоч вони й розташовані далі, а потужність хвилі зменшиться в півтори рази, поки вона сюди дійде… Але це потрібно усвідомити і прийняти таке рішення…