دکتر مهدی زارع در گفت وگو با ایسنا با اشاره به لرزه خیزی بالای منطقه ایران و شرق مدیترانه، گفت: منطقه ایران و شرق مدیترانه یکی از لرزه خیزترین نقاط جهان است. دلیل اصلی این لرزه خیزی، برخورد و همگرایی دو صفحه بزرگ زمین ساختی عربستان و اوراسیا است که با سرعت حدود 2 تا 2.5 سانتی متر در سال به یکدیگر فشار وارد می کنند. این فشار موجب شکل گیری گسل های متعدد و وقوع زمین لرزه های بزرگ و مخرب می شود.

وی افزود: از سوی دیگر، این منطقه در کمربند خشک و نیمه خشک جهان قرار دارد و همواره با مشکلاتی مانند کمبود آب، خشکسالی های طولانی مدت و نوسانات شدید آب وهوایی مواجه بوده است. در سال های اخیر این پرسش برای پژوهشگران مطرح شده است که آیا میان رخدادهای شدید اقلیمی، مانند خشکسالی های طولانی یا دوره های سرد ناگهانی و افزایش فعالیت های لرزه ای ارتباطی وجود دارد یا خیر؟ آیا خشکسالی می تواند موجب وقوع زمین لرزه شود و آیا تغییرات اقلیمی در آینده ریتم وقوع زمین لرزه ها را تغییر خواهند داد؟

زارع با بیان اینکه تاکنون رابطه مستقیم علت و معلولی میان یک خشکسالی مشخص و وقوع یک زمینلرزه معین به اثبات نرسیده است، ادامه داد: تاکنون هیچ مطالعه ای نتوانسته ثابت کند که یک خشکسالی خاص مستقیماً باعث وقوع یک زمین لرزه مشخص شده باشد. به عبارت دیگر، نمی توان گفت چون در یک سال خشکسالی شدیدی رخ داده است، حتماً زمینلرزه بزرگی نیز اتفاق خواهد افتاد؛ رابطه میان این دو پدیده به این سادگی و مستقیم نیست.

وی تاکید کرد: با این حال، شواهد قابل توجهی وجود دارد که نشان می دهد در مقیاس های زمانی طولانی تر، از چند صد سال تا چند هزار سال، دوره های سرد و خشک شدید با افزایش فعالیت های لرزه ای و آتشفشانی همزمان بوده اند.

رییس مرکز پیش بینی زلزله پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با اشاره به سه دوره مهم تاریخی در این زمینه، گفت: رویداد اقلیمی حدود 8200 سال پیش، رویداد حدود 4200 سال پیش و دوره سرد اواخر باستان در فاصله حدود سال های 536 تا 660 میلادی، سه دوره مهمی هستند که در مطالعات مورد توجه قرار گرفته اند. در این دوره ها، هم زمینلرزه های بزرگ بیشتری ثبت شده و هم فعالیت آتشفشان ها افزایش یافته است.

چگونه تغییرات اقلیمی می توانند گسل ها را تحریک کنند؟

زارع درباره سازوکار احتمالی تاثیر تغییرات اقلیمی بر فعالیت های لرزه ای، توضیح داد: پژوهشگران یک سازوکار فیزیکی محتمل را در این زمینه پیشنهاد کرده اند. هنگامی که سطح آب دریاها، دریاچه ها یا آب های زیرزمینی به میزان قابل توجهی تغییر می کند، وزن وارد بر پوسته زمین نیز کاهش یا افزایش می یابد. این تغییر وزن می تواند موجب جابه جایی و تغییر تنش های درون پوسته زمین شود.

وی یادآور شد: اگر گسلی از قبل در شرایط نزدیک به نقطه شکست قرار داشته باشد، همین تغییر کوچک در تنش می تواند مانند جرقه نهایی عمل کند و زمین لرزه را زودتر از زمان مورد انتظار تحریک کند. خشکسالی یا پرآبی شدید را می توان به وارد شدن فشار اضافی به میزی تشبیه کرد که از قبل ترک برداشته است. این میز به دلیل ترک قبلی در معرض شکستن قرار دارد، اما فشار اضافه می تواند زمان شکستن آن را جلو بیندازد.

زارع با اشاره به تأثیر احتمالی برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی بر وضعیت زمین، اظهار کرد: همین سازوکار درباره برداشت بی رویه آب های زیرزمینی نیز مطرح است. هنگامی که آبخوان ها تخلیه می شوند، زمین دچار فرونشست می شود و تنش های محلی در پوسته زمین تغییر می کند. این اثر معمولاً ضعیف و محدود به مناطق مشخص است، اما در مناطقی که گسل های متعدد و خطر لرزه ای بالایی دارند، ممکن است نقش محدودی در تغییر شرایط تنش داشته باشد.

همزمانی خشکسالی و زمینلرزه در ایران مبنای پیش بینی نیست

رییس مرکز پیش بینی زلزله پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با اشاره به شواهد موجود از ایران و شرق مدیترانه، گفت: در داده های مربوط به ایران نیز گاهی هم زمانی میان خشکسالی های بزرگ و وقوع برخی زمینلرزه ها یا خوشه های لرزه ای مشاهده می شود، اما این همزمانی ها منظم و تکرارشونده نیستند و نمی توان بر اساس آنها الگویی برای پیش بینی زمینلرزه استخراج کرد. بیشتر این همزمانی ها احتمالا تصادفی هستند یا به دلیل طولانی بودن دوره های خشکسالی و فراوانی نسبی زمین لرزه ها در این منطقه مشاهده می شوند.

زارع با اشاره به مطالعات انجام شده درباره زمان تکرار زمینلرزه های بزرگ در شرق ایران، اظهار کرد: این مطالعات نشان می دهند که زمینلرزه های بزرگ در شرق ایران رفتار تقریباً دوره ای دارند؛ به این معنا که معمولا پس از گذشت فاصله زمانی مشخصی، دوباره رخ می دهند. رخدادهای شدید اقلیمی ممکن است این فاصله زمانی را تا حدودی جابه جا کنند، اما ساختار اصلی و ریتم کلی تکرار زمین لرزه ها را تغییر نمی دهند.

زارع با اشاره به مطالعات انجام شده در سایر نقاط جهان درباره ارتباط تغییرات اقلیمی و فعالیت های زمین شناختی، خاطر نشان کرد: یافته های مشابهی در مناطق مختلف جهان نیز مشاهده شده است. برای مثال، در کالیفرنیا، خشکسالی های طولانی مدت و کاهش سطح آب های زیرزمینی توانسته اند تا حدودی فعالیت ریزلرزه ها را افزایش دهند، اما این اثر ضعیف و محلی ارزیابی شده است.

وی ادامه داد: در ژاپن نیز پس از زمین لرزه بزرگ سال 2011، پژوهشگران متوجه شدند که تغییرات سطح آب زیرزمینی می تواند بر گسل هایی که به نقطه شکست نزدیک هستند، تأثیر بگذارد.

وی با اشاره به نمونه دیگری از تاثیر تغییرات محیطی بر فعالیت های زمین شناختی در ایسلند، خاطر نشان کرد: در ایسلند، ذوب یخچال ها و کاهش وزن وارد بر پوسته زمین با افزایش فعالیت های آتشفشانی همراه بوده است.

رییس مرکز پیش بینی زلزله پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با اشاره به نتایج مدل سازی های عددی در این زمینه، گفت: مدل سازی های عددی نشان می دهند که تغییر بار ناشی از آب می تواند تنش پوسته زمین را حدود 0.1 مگاپاسکال تغییر دهد. این میزان تغییر تنش برای تحریک گسلی که به نقطه شکست نزدیک شده است، کافی است، اما برای ایجاد یک زمین لرزه بزرگ از نقطه صفر کفایت نمی کند.

زارع با تاکید بر پیچیده و غیرخطی بودن رابطه میان رخدادهای حدی اقلیمی و زمینلرزه ها، یادآور شد: ارتباط میان این دو پدیده بیشتر از نوع هم زمانی است تا رابطه مستقیم علت و معلولی. دوره های سرد و خشک شدید در گذشته با افزایش فعالیت های لرزه ای و آتشفشانی همراه بوده اند، اما تاکنون هیچ کس نتوانسته ثابت کند که یک رویداد اقلیمی مشخص مستقیماً موجب وقوع یک زمینلرزه معین شده است.

وی با تاکید بر اینکه ساختار اصلی و ریتم وقوع زمینلرزه ها را همگرایی صفحات زمین ساختی تعیین می کند، خاطر نشان کرد: خشکسالی و تغییر سطح آب های زیرزمینی تنها می توانند در شرایط خاص و در مقیاس محلی، نقش یک محرک فرعی یا عامل نهایی تحریک گسل را ایفا کنند. این تاثیر به ویژه در مناطقی محتمل تر است که آبخوان های آنها به شدت تخلیه شده و گسل های فعال در آستانه گسیختگی قرار دارند؛ با این حال، این اثر همچنان محدود است و امکان پیش بینی دقیق آن وجود ندارد.

رییس مرکز پیش بینی زلزله پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با اشاره به پیامدهای تغییر اقلیم کنونی، اظهار کرد: تغییر اقلیم فعلی که روند آن به سمت گرمایش است، قطعاً الگوی خشکسالی ها را تغییر خواهد داد و موجب شدیدتر و پرتکرارتر شدن آنها می شود. این تغییرات می توانند به طور غیرمستقیم و با اثرگذاری محدود بر تنش های پوسته زمین تأثیر بگذارند، اما ریتم اصلی وقوع زمین لرزه ها را تغییر نمی دهند. خطر اصلی زمینلرزه در ایران همچنان ناشی از عوامل زمین ساختی است و برنامه ریزی برای کاهش این خطر باید بر همین اساس انجام شود.

زارع با اشاره به پیامدهای اجتماعی و اقتصادی تشدید خشکسالی ها و بحران آب، گفت: نکته مهم دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد، افزایش آسیب پذیری جامعه در پی تشدید خشکسالی ها و بحران های آبی است. مهاجرت، شکل گیری تنش های اجتماعی بر سر منابع آب و تضعیف زیرساخت ها می توانند موجب افزایش خسارت های ناشی از زمین لرزه شوند؛ به گونه ای که حتی اگر احتمال وقوع زمین لرزه تغییر چندانی نکند، پیامدها و خسارت های آن بیشتر خواهد شد.

وی بر ضرورت مدیریت یکپارچه مخاطرات اقلیمی و زمین ساختی تأکید کرد و افزود: به بیان ساده، خشکسالی به تنهایی موجب ایجاد زمین لرزه بزرگ نمی شود، اما ممکن است در شرایط خاص، احتمال و زمان وقوع آن را تا حدودی تحت تأثیر قرار دهد. آنچه در حال حاضر به طور جدی در حال تغییر است، فراوانی و شدت خشکسالی ها و بحران های اجتماعی ناشی از آنها است. آمادگی در برابر زمین لرزه باید همچنان بر پایه شناخت گسل ها و ارزیابی خطرات زمین ساختی باشد، اما در کنار آن باید برای مواجهه با خشکسالی های شدیدتر و پیامدهای اجتماعی ناشی از آنها نیز برنامه ریزی کرد.