چگونه می شود زمین لرزه را پیش بینی کرد؟

در زمین لرزۀ دوازدهم جنوری سال 2010 میلادی در هائیتی قریب به 300 هزار تن جان باختند. به تأریخ 11 مارچ سال 2011 زمین لرزه ای با شدت 9 درجه به مقیاس ریشتر در اعماق بحر سونامی را در سواحل جاپان در پی داشت که جان بیشتر از ده هزار انسان را گرفت.

چگونه می شود زمین لرزه را پیش بینی کرد؟

دانشمندان پس از سونامی 2004 در تایلند برای ایجاد یک سیستم هشدار دهندۀ سونامی مصرانه تلاش می کنند. در نوامبر سال 2005 یک سیستم مشترک اندونیزیای و آلمانی تحت رهبری دانشمندان آلمانی در نقاط بحرانی بحر هند نصب گردید. این سیستم، پس از آزمایش ها، در نوامبر سال 2008 به کار انداخته شد. در ایجاد سیستم از جمله اطلاعاتی هم از پژوهش بالای زمین لرزه به کار رفته است، پژوهشی که مرکز تحقیقاتی زمین شناسی در شهر پوتسدام آلمان در مشارکت با مؤسسات دیگری انجام داده است.

اما سیستم هشدار دهندۀ سونامی نمی تواند به معنای پیشگویی زمین لرزه باشد. اکنون دانشمندان تلاش می کنند در پهلوی یافتن راه های تخنیکی برای پیش بینی زمین لرزه، حساسیت و واکنش حیوانات را قبل از وقوع این پدیده تحت نظر بگیرند. آنها امیدوار اند که حداقل از طریق حیوانات بتوانند جلو خسارات جانی ناشی از زمین لرزه را بگیرند. بدین منظور هم اکنون یک نوع مورچه های جنگلی در منطقۀ زلزله خیز در شرق کوهستان آیفل در آلمان تحت مراقبت قرار دارند. یک گروه پژوهشگران دانشگاه دویسبورگ-ایسن آلمان از دو سال به این طرف دو تپه گک مورچه را در دامنۀ این کوه، که پیوسته از اثر زلزله های کوچک تکان می خورد، شب و روز با کامره ها تحت نظر گرفته اند. آنها می گویند که این مورچه ها پیش از وقوع زلزله به صورت غیرمعمول حرکت می کنند، شبانگاه فعالتر می شوند و بیشتر از حد معمول در سطوح بالایی قرار می گیرند. این تیم پژوهشگران هرچند اعتراف می کند که در مراحل اول تحقیقات قرار دارد، اما به این باور است که مورچه ها در آینده جان انسان ها را نجات خواهند داد.

آیا با نظارت مورچه ها واقعاً می توان زمین لرزه را پیش بینی کرد؟

آلفرد بوشینگر، استاد پیشین رشتۀ جانورشناسی در دانشگاه تخنیکی شهر دارمشتات آلمان به این مسأله تردید دارد. او می گوید که مورچه ها در زمستان در لانۀ خود می مانند و پیش از وقوع زلزله نمی توانند یک علامت مطمین از خود نشان بدهند. دانشمندان دیگری در دانشگاه پوتسدام نیز به این باور اند که پیشگویی زمین لرزه نه توسط تکنالوژی و نه به وسیلۀ حیوانات ممکن است. آنها حرکت های غیرمعمول برخی از حیوانات، مثل فیل ها، را پیش از وقوع زلزله نادرست و یک پدیدۀ تصادفی می خوانند. با آنهم تحقیق روی این مسأله جریان دارد.

جلوگیری از سقوط دیوارها

اکنون دانشمندان راه حلی را برای جلوگیری از سقوط دیوارها در هنگام زلزله یافته اند. آنها یک کاغذ دیواری خاصی را اختراع کرده اند و آن را "کاغذ دیواری زلزله" نام گذاشته اند. این کاغذ گویا نمی گذارد سنگ و خشت دیوارها در هنگام زلزلۀ شدید به زمین بریزند.

محققان انستیتوت تکنالوژی ساختمان های پخته و تکنالوژی مواد ساختمانی "کی آی تی" در شهر کارلسروهه آلمان به این باور اند که انساج ظریفی می توانند نیروی زمین لرزه های ویرانگر را به تمام دیوار یک ساختمان تقسیم کنند و به این ترتیب مانع سقوط دیوار گردند.

دانشمندان از سال های زیادی به این سو تلاش می کنند چنین انساجی را به شکل کاغذ دیواری بسازند، اما تا حال موفق نشده بودند. اکنون گفته می شود که بالاخره همچو یک کاغذ دیواری در سال روان میلادی به بازار عرضه می شود.

تأثیر مشترک فایبر شیشه و پلاستیک

راز اصلی این است که "کاغذ دیواری زلزله" باید هم بسیار سفت و محکم و هم انعطاف پذیر باشد تا بتواند در برابر تکان های زمین لرزه مقاومت کند. به گفتۀ موریتس اوربان، کارمند علمی انستیتوت کی آی تی، این کاغذ باید دو جزء اساسی داشته باشد، یکی فایبر یا رشته های بسیار سفت و محکم شیشه و دیگری مادۀ مصنوعی پولیپروپیلین. فایبرهای شیشه در همه جهات بافته می شوند تا قوه های که از اثر زمین لرزه به میان می آیند، تا حد ممکن به همه جا تقسیم گردند.

اوربان می گوید: "آنگاه از ایجاد درز جلوگیری می شود، زیرا نیروی ناشی از زمین لرزه به سطح بزرگی تقسیم گردیده و نمی تواند بخش های ضعیف دیوار را متأثر سازد. در صورتی که دیوار در نتیجۀ تکان های شدید با آنهم درز ایجاد کند، فوراً از هم نپاشیده و فرو نمی ریزد".

وقتی زمین لرزه بسیار شدید و دوامدار باشد، طبعاً رشته های شیشه هم دیگر تاب نیاورده و دیوار بالاخره درز بر می دارد، آنگاه مادۀ پلاستیکی پولیپروپیلین در داخل کاغذ دیواری دو طرف درز را بهم پیوسته نگه می دارد و در نتیجه از سقوط سنگ و خشت دیوار جلوگیری به عمل می آید. فروپاشی دیوار ها در هنگام زمین لرزه خطر جانی دارد و "کاغذ دیواری زلزله" به آنهای که موفق نمی شوند سریع و به موقع ساختمان را ترک کنند، فرصت فرار را میسر می سازد.

چسب یا سرش نیز باید خاص باشد

"کاغذ دیواری زلزله" مثل کاغذهای معمولی دیواری بر سطح دیوارهای داخلی ساختمان کشیده می شود. این کاغذ خاص را نیز می توان رنگ کرد و یا در صورت لزوم بالای آن کاغذ معمولی دیواری را کشید. به قول کارشناسان کاغذهای جدید به اصطلاح "ضد ویرانی زلزله" در برابر رطوبت هم مقاوم بوده و نمی گذارد در سطح دیوار پوپنک های ناشی از رطوبت ایجاد گردد. یکی از راه های دیگر جلوگیری از فروپاشی دیوارها کشیدن کاغذ جدید در سطوح بیرونی ساختمان است.

اما برای چسباندن کاغذ زلزله بر روی دیوار استفاده از چسب یا سرش های معمولی کافی نیست. همان گونه که کاغذ از مواد سفت و همزمان انعطاف پذیر ساخته می شود، سرش نیز باید همین خصوصیت را داشته باشد. چسب های معمولی که تا حال ساخته می شوند تنها یکی از این ویژگی ها را دارند. چسبی که برای "کاغذ زلزله" ساخته می شود حاوی مادۀ کیمیایی "پولی یورتان" است. با این ماده، چسب خصوصیتی را به خود می گیرد که در هنگام تکان های زمین لرزه پیوندهای هایدروجنی مواد کیمیایی از هم می گسلند و در محل دیگری دوباره بهم وصل می گردند، و این پیوندها به صورت دایمی از بین نمی روند.

دانشمندان به منظور آزمایش "کاغذ دیواری زلزله" ساختمانی را بر روی یک صفحۀ فولادی به بزرگی 35 متر مربع قرار دادند. نخست ساختمان را بدون کاغذ دیواری جدید تکان دادند و ساختمان در یک شدت معین "زمین لرزۀ مصنوعی" کاملاً از هم پاشید. سپس عین ساختمان را با کاغذ دیواری جدید مورد آزمایش قرار دادند. ساختمان نه تنها در همان شدت تکان ها ثابت و استوار باقی ماند، بلکه در برابر زلزلۀ دومی که شدت آن یک و نیم برابر بیشتر بود نیز مقاومت کرد.

دویچه وله/ صفی الله ابراهیم خیل

ویراستار: عارف فرهمند