Wetenschap
Branden breken uit in San Francisco na 18 april aardbeving van 1906. Krediet:USGS
Aardbevingen in Californië zijn een geologische onvermijdelijkheid. De staat strekt zich uit over de tektonische platen van Noord-Amerika en de Stille Oceaan en wordt doorkruist door de San Andreas en andere actieve breuksystemen. De aardbeving met een kracht van 7,9 op de schaal van Richter die op 23 januari het Kodiak-eiland in Alaska trof, 2018 was slechts de laatste herinnering aan grote seismische activiteit langs de Pacific Rim.
Tragische aardbevingen die plaatsvonden in 2017 nabij de grens tussen Iran en Irak en in centraal Mexico, met magnitudes van 7,3 en 7,1, respectievelijk, vallen ruim binnen het bereik van aardbevingen waarvan de kans groot is dat ze zich de komende decennia zullen voordoen in dichtbevolkte delen van Californië.
De aardbevingssituatie in Californië is eigenlijk nog nijpender dan mensen die geen seismologen zijn zoals ik misschien beseffen. Hoewel veel Californiërs kunnen vertellen dat ze een aardbeving hebben meegemaakt, de meesten hebben nog nooit persoonlijk een sterke meegemaakt. Voor grote evenementen, met een grootte van 7 of groter, Californië is eigenlijk in een aardbeving droogte. Meerdere segmenten van het uitgebreide San Andreas Fault-systeem worden nu voldoende benadrukt om grote en schadelijke gebeurtenissen te veroorzaken.
Het goede nieuws is dat paraatheid voor aardbevingen deel uitmaakt van de cultuur van de staat. en de aardbevingswetenschap vordert - inclusief sterk verbeterde simulaties van grote aardbevingseffecten en de ontwikkeling van een systeem voor vroegtijdige waarschuwing voor de Pacifische kust.
De laatste grote
Californië neemt een centrale plaats in in de geschiedenis van de seismologie. De 18 april, De aardbeving in San Francisco in 1906 (magnitude 7,8) was cruciaal voor zowel het bewustzijn van aardbevingen als de ontwikkeling van de aardbevingswetenschap - inclusief het fundamentele inzicht dat aardbevingen ontstaan door fouten die abrupt scheuren en wegglijden. De San Andreas-breuk gleed door maar liefst 20 voet (zes meter) in deze aardbeving.
Ingestorte Santa Monica Freeway-brug over La Cienega Boulevard, Los Angeles na de aardbeving in Northridge, 17 januari, 1994. Krediet:Robert A. Eplett/FEMA
Hoewel de schade op veel plaatsen langs de bijna 500 kilometer lange breukbreuk ernstig was, een groot deel van San Francisco werd feitelijk verwoest door de daaropvolgende brand, door het grote aantal ontstekingspunten en uitval van hulpdiensten. Dat scenario blijft planners van aardbevingen achtervolgen. Bedenk wat er zou kunnen gebeuren als een grote aardbeving Los Angeles zou treffen tijdens het brandseizoen.
Seismische wetenschap
Als er ergens op de planeet een grote aardbeving plaatsvindt, moderne wereldwijde seismografische netwerken en snelle responsprotocollen stellen wetenschappers nu in staat om hulpdiensten en het publiek om het snel te beoordelen - meestal binnen tientallen minuten of minder – inclusief locatie, grootte, grondbeweging en geschatte slachtoffers en materiële verliezen. En door de opbouw van spanningen langs in kaart gebrachte fouten te bestuderen, geschiedenis van aardbevingen, en andere gegevens en modellering, we kunnen de waarschijnlijkheid en omvang van aardbevingen voorspellen over lange perioden in Californië en elders.
Echter, het samenspel van spanningen en fouten in de aarde is ontmoedigend chaotisch. En zelfs met voortdurende vooruitgang in fundamenteel onderzoek en steeds betere gegevens, laboratorium- en theoretische studies, er zijn geen betrouwbare en universele voorafgaande verschijnselen bekend die suggereren dat de tijd, locatie en omvang van individuele grote aardbevingen kunnen worden voorspeld.
Grote aardbevingen treden dus meestal op zonder enige onmiddellijke waarschuwing, en het beperken van risico's vereist aanhoudende bereidheid en inzet van middelen. Dit kan serieuze uitdagingen opleveren, aangezien steden en naties tientallen jaren of langer kunnen gedijen zonder grote aardbevingen te ervaren.
Perspectief van de belangrijkste fouten van Californië, met voorspellingswaarschijnlijkheden geschat door de derde Uniform California Earthquake Rupture Forecast. De kleurenbalk toont de geschatte procentuele kans op een aardbeving met een kracht van 6,7 of meer in de komende 30 jaar, vanaf 2014. Merk op dat bijna het hele San Andreas Fault-systeem rood is op de waarschijnlijkheidsschaal vanwege het tekort aan grote aardbevingen tijdens en voorafgaand aan de afgelopen eeuw. Krediet:USGS
De droogte van de aardbeving in Californië
De aardbeving in San Francisco in 1906 was de laatste aardbeving van meer dan magnitude 7 die plaatsvond op het San Andreas Fault-systeem. De onverbiddelijke bewegingen van platentektoniek betekenen dat elk jaar, strengen van het breuksysteem accumuleren spanningen die overeenkomen met een seismische slip van millimeters tot centimeters. Eventueel, deze spanningen zullen plotseling worden vrijgegeven bij aardbevingen.
Maar het centraal-zuidelijke deel van de San Andreas-breuk is sinds 1857 niet meer afgegleden, en het meest zuidelijke segment is mogelijk niet gescheurd sinds 1680. De sterk verstedelijkte Hayward Fault in de East Bay-regio heeft sinds 1868 geen grote aardbeving veroorzaakt.
Als gevolg van dit tekort, de Uniform California Earthquake Rupture Forecast schat dat er een kans van 93 procent is op een aardbeving van 7,0 of meer in de Golden State-regio tegen 2045, met de hoogste waarschijnlijkheid langs het San Andreas Fault-systeem.
Kan Californië meer doen?
De bevolking van Californië is sinds de aardbeving van 1906 meer dan vertwintigvoudigd en bedraagt momenteel bijna 40 miljoen. Veel bewoners en alle noodbeheerders van de staat zijn op grote schaal betrokken bij de voorbereiding en planning van aardbevingen. Deze voorbereidingen behoren tot de meest geavanceerde ter wereld.
Voor het grote publiek, voorbereidingen omvatten deelname aan oefeningen zoals de Great California Shakeout, jaarlijks gehouden sinds 2008, en voorbereiden op aardbevingen en andere natuurrampen met rampenpakketten voor thuis en in de auto en een rampenplan voor gezinnen.
Geen enkele aardbeving in Californië sinds de gebeurtenis in Long Beach in 1933 (6,4) heeft meer dan 100 mensen het leven gekost. Aardbevingen in 1971 (San Fernando, 6.7); 1989 (Loma Prieta; 6,9); 1994 (Northridge; 6,7); en 2014 (South Napa; 6.0) veroorzaakten elk meer dan US $ 1 miljard aan materiële schade, maar dodelijke slachtoffers in elk geval waren, opmerkelijk, tientallen of minder. Sterke en proactieve implementatie van seismisch geïnformeerde bouwvoorschriften en andere voorbereidingen en noodplanning in Californië heeft tientallen levens gered bij deze middelgrote aardbevingen. Elk van hen had rampzalig kunnen zijn in minder voorbereide landen.
Niettemin, de infrastructuur van Californië, reactieplanning en algemene paraatheid zullen ongetwijfeld worden getest wanneer de onvermijdelijke en lang uitgestelde "grote" plaatsvinden langs het San Andreas Fault-systeem. Ultieme schade- en slachtofferniveaus zijn moeilijk te projecteren, en hangt af van de ernst van de bijbehorende gevaren zoals aardverschuivingen en branden.
Verschillende landen en regio's hebben nu of zijn bezig met het ontwikkelen van vroegtijdige waarschuwingssystemen voor aardbevingen, die vroeg gedetecteerde grondbewegingen nabij de oorsprong van een aardbeving gebruiken om verder verwijderde populaties te waarschuwen voordat sterke seismische trillingen arriveren. Dit maakt snelle reacties mogelijk die schade aan de infrastructuur kunnen verminderen. Dergelijke systemen geven in de meest gunstige omstandigheden waarschuwingstijden tot tientallen seconden, maar het bericht zal waarschijnlijk korter zijn dan dit voor veel aardbevingen in Californië.
Vroege waarschuwingssystemen zijn nu operationeel in Japan, Taiwan, Mexico en Roemenië. Systemen in Californië en de Pacific Northwest zijn momenteel in ontwikkeling met vroege versies in bedrijf. Vroegtijdige waarschuwing voor aardbevingen is geenszins een wondermiddel om levens en eigendommen te redden, maar het vertegenwoordigt een belangrijke stap in de richting van het verbeteren van de veiligheid en het bewustzijn van aardbevingen langs de westkust.
Het beheersen van het aardbevingsrisico vereist een veerkrachtig systeem van sociaal bewustzijn, onderwijs en communicatie, gekoppeld aan effectieve korte- en langetermijnreacties en geïmplementeerd in een optimaal veilige gebouwde omgeving. Terwijl Californië zich voorbereidt op grote aardbevingen na een onderbreking van meer dan een eeuw, de klok tikt.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com