تاثير گرم شدن زمين بر وقوع گسترده زمين لرزه ها و آتشفشان ها

بيل مك گوير
ترجمه: شهاب شعرى مقدم
خلاصه مقاله210126.jpg
سال ها است كه دانشمندان نسبت به خطرات گرم شدن زمين به واسطه ورود گازهاى گلخانه اى حاصل از فعاليت هاى صنعتى به جو آن هشدار مى دهند. تاكنون تحولات گسترده آب و هوايى، مسائل مرتبط با تنوع زيستى و تهديدهاى زيست محيطى در زمره اين خطرات محسوب مى شدند. اما به تازگى بعد جديد و ترسناك ترى از خطرات حاصل از گرم شدن سراسرى زمين نيز براى دانشمندان آشكار شده است. نتايج اخير تحقيقات انجام شده حاكى از آن است كه تغيير توزيع آب در سياره ما به واسطه تحولات آب و هوايى حاصل از گرم شدن زمين حتى مى تواند بر فعاليت هاى زمين شناختى پوسته سياره تاثير بگذارد. بدين ترتيب با ادامه روند فعلى گرم شدن زمين بايد علاوه بر روزهايى گرم تر، در انتظار وقوع زمين لرزه ها، سونامى ها و آتشفشان هاى بيشترى هم باشيم.

در روزهاى پس از واقعه سونامى اقيانوس هند در دسامبر ،۲۰۰۴ سايت هاى اينترنتى پر شده بود از نظريه هايى كه اين فاجعه را با پديده گرم شدن سراسرى زمين و تحولات آب و هوايى مرتبط مى دانستند. البته هرچند بسيارى از آن نظريات چندان جنبه علمى نداشتند اما اكنون ارتباط ميان وقوع رويدادهاى شديد زمين شناختى (نظير زلزله و آتشفشان) با پديده گرم شدن زمين به يك موضوع جدى علمى بدل شده است. اكنون شواهد گردآورى شده از چهارگوشه جهان حاكى از آن است كه تغييرات آب و هوايى حاصل از گرم شدن زمين مى تواند منجر به افزايش وقوع رويدادهايى نظير زمين لرزه، فوران هاى آتشفشانى و نيز لغزش بستر اقيانوس ها (كه خود باعث وقوع سونامى هاى عظيم خواهد شد) شود. هرچند چنين اتفاقى پيش از اين نيز چندين بار در طول تاريخ زمين تكرار شده است اما نكته وحشتناك آن است كه ما هم اكنون دقيقاً در آستانه تكرار مجدد چنين واقعه اى قرار گرفته ايم. البته هيچ يك از دانشمندان وقوع زلزله سوماترا را حاصل از گرم شدن زمين نمى دانند اما عموم آنها معتقدند كه در صورت ادامه روند فعلى تغييرات آب و هوايى زمين، نه تنها بايد منتظر روزهايى گرم تر بلكه بايد در انتظار وقوع زلزله ها، آتشفشان ها و سونامى هاى بيشترى هم باشيم.
سيستم آب و هوايى زمين به واسطه تغيير جرم توده هاى آب و يخى كه در سرتاسر سياره توزيع شده و اقيانوس ها و يخچال ها را تشكيل مى دهد مستمراً با پوسته زمين برهم كنش دارد. فشار حاصل از اين حجم عظيم آب و يخ بر پوسته زمين كاملاً قابل توجه است. هر متر مكعب آب، يك تن وزن دارد و وزن هر متر مكعب يخ نيز كمى كم تر و در حدود ۹/۰ تن است. با در نظر گرفتن اين ارقام چندان جاى تعجب نخواهد بود كه افزايش يا كاهش اين حجم عظيم آب يا يخ بتواند بر وقوع زلزله، فعاليت هاى آتشفشانى و حتى جابه جايى و لغزش بستر اقيانوس ها تاثير بگذارد. به عنوان مثال، افزايش فشار حاصل از انباشت توده اى يخى به ضخامت يك كيلومتر بر روى يك قاره و يا كاهش فشار وارده بر روى بستر اقيانوس به واسطه پايين آمدن سطح اقيانوس ها تاثير قابل ملاحظه اى بر ميزان تنش و كرنش اعمال شده بر لايه هاى صخره اى زيرين خواهد داشت.
اگرچه نيروى وارده حاصل از وزن آب اقيانوس ها و لايه هاى يخى يخچال ها بر پوسته زمين همواره طى زمان به طور نامحسوسى در حال تغيير است اما اثر اين تغييرات در زمان هايى كه زمين با تحولات شديد و ناگهانى آب و هوايى روبه رو باشد (نظير زمان آغاز و پايان دوره هاى يخبندان و يا دوران تحولات آب و هوايى اخير كه اكنون در آستانه آن هستيم) بسيار مشهودتر است. در چنين زمان هايى تغيير تعادل مابين تنش اعمال شده بر پوسته زمين و كرنش موجود در خود پوسته منجر به افزايش فوران هاى آتشفشانى و وقوع زمين لرزه هاى مهيب خواهد شد. در واقع زمين در طول تاريخ خود بارها شاهد اين الگوى تحولى بوده است به طورى كه فقط طى ۶۵۰ هزار سال اخير، هفت مرتبه به علت كاهش دماى سياره، وسعت يخ هاى قطبى افزايش يافته و محدوده هاى قطبى به سوى عرض هاى جغرافيايى جنوبى تر پيشروى كرده اند. همين امر سبب شده تا هربار و تا پيش از پسروى مجدد اين يخ ها، حجم عظيمى از آب در قالب اقيانوس هاى منجمد و يخچال هاى قاره اى محصور شود. اين تغييرات وسيع توزيع آب در سياره زمين در طول تاريخ منجر به نوسان شديد سطح آب هاى آزاد شده است به طورى كه طى دوران هاى يخبندان، سطح آب اقيانوس ها ۱۳۰ متر از سطح فعلى آنها پايين تر رفته و پس از سپرى شدن هر دوره دوباره به همين مقدار بالا مى آمد. همين امر منجر به تغيير قابل توجه نيروى بار اعمال شده (حاصل از تغيير وزن آب و توده هاى يخ) بر آتشفشان ها و گسل ها مى شد. هربار كه لايه هاى يخى كه آتشفشان ها و گسل هاى فعال را به پايين فشار مى دادند، ذوب مى شدند، صفحات پوسته زمين دوباره و به تدريج به جاى اوليه خود بازمى گشت. طى همين فرآيند (كه اصطلاحاً «بازگشت ايزواستاتيك» ناميده مى شود) بود كه گسل ها مجدداً فعال شده و فعاليت هاى لرزه شناختى به شدت افزايش مى يافت.
در اوايل دهه ،۱۹۷۰ «جان چاپل» (John Chappell) از دانشگاه ملى استراليا در كانبرا براى اولين بار از ارتباط مابين پيشرفت و پسرفت يخچال هاى زمين با نرخ فعاليت هاى آتشفشانى پرده برداشت. از آن زمان تاكنون شواهد متعدد ديگرى نيز در اين ارتباط به دست آمده است. به عنوان مثال اينك مشخص شده است كه ذوب شدن يخچال هاى منطقه ايسلند (كه از حدود ۱۰ هزار سال قبل و به واسطه پايان عصر يخبندان و گرم شدن تدريجى زمين آغاز شده است) و كاهش فشار اعمال شده بر توده هاى ماگماى زيرين آن منجر به افزايش شديد فعاليت هاى آتشفشانى در اين منطقه شده است. «آلن گلازنر» (Allen Glazner) از دانشگاه كاروليناى شمالى نيز الگوى تحولى مشابهى را در طول ۸۰۰ هزار سال گذشته در منطقه شرقى كاليفرنيا پيدا كرده است. علاوه بر اينها، افزايش نرخ فعاليت هاى آتشفشانى در آتشفشان هاى پوشيده از برف رشته كوه هاى كاسكيد (Cascade) در ايالات متحده و منطقه آند نيز مشاهده شده است.

210129.jpgمطالعه زمين لرزه ها نيز از الگوى مشابهى خبر مى دهد. «نيلز اكسل مورنر» (Nils-Axel Morner) از دانشگاه استكهلم در سوئد اولين شخصى بود كه ارتباط ميان «بازگشت ايزواستاتيك» صفحات پوسته زمين را با وقوع زمين لرزه هاى گسترده پس از عصر يخبندان در منطقه اسكانديناوى توضيح داد. از آن زمان تاكنون نيز ارتباط مشابهى در مورد زلزله هاى مناطق اسكاتلند و آمريكا به دست آمده است. اما «پاتريك وو» (Patrick Wu) از دانشگاه كالگرى در آلبرتاى كانادا و «پائول جانستون» (Paul Johnston) از دانشگاه استرالياى غربى حتى پا را از اين هم فراتر گذاشته و معتقدند كه نقش «بازگشت ايزواستاتيك» پوسته زمين را – كه با اتمام عصر يخبندان و به واسطه كاهش فشار حاصل از لايه هاى يخى آغاز شد – هنوز هم در مورد زمين لرزه هايى كه امروزه اتفاق مى افتد مى توان مشاهده كرد. اين دو دانشمند به عنوان مثال «بازگشت ايزواستاتيك» صفحه قاره آمريكاى شمالى را عامل اصلى وقوع زلزله هاى شديد نيومادريد مى دانند كه در سال هاى ۱۸۱۱ و ۱۸۱۲ دره مى سى سى پى مركزى را لرزاند. اما درحالى كه ما هنوز در معرض وقوع زمين لرزه ها و آتشفشان هاى حاصل از تأثيرات آخرين عصر يخبندان هستيم، موج جديدى از اين وقايع به واسطه روند اخير گرم شدن زمين نيز آغاز شده است. در سال ،۲۰۰۴ يكى از ژئوفيزيكدان هاى ناسا به نام «جين سابر» (Jeanne Sauber) و زمين شناسى به نام «بروس مولينا» (Bruce Molina) از مركز مطالعات زمين شناسى آمريكا وقوع زلزله ۲/۷ ريشترى سال ۱۹۷۹ آلاسكا را با مسئله ذوب شدن سريع يخچال هاى جنوب غربى اين منطقه مرتبط دانسته و هشدار دادند كه زلزله هاى بيشترى نيز در راهند. سابر در اين باره مى گويد: «در مناطقى نظير آلاسكا كه هم در معرض وقوع زلزله بوده و هم حاوى يخچال هايى است كه در طول زمان دچار تغيير مى شوند بايد ارتباط ميان اين دو پديده را مورد توجه قرار داد تا بتوان به تخمين بهترى از وقوع زلزله هاى آتى در اين مناطق دست يافت.» همين امر در تمامى نقاط ديگر جهان هم كه تواماً حاوى يخچال هاى عظيم طبيعى و گسل هاى فعال هستند، صادق است. (مناطقى نظير آلپ، هيماليا، كوه هاى راكى، آند و نيز آلپ جنوبى در نيوزيلند در زمره اين مناطق محسوب مى شوند.)
يكى ديگر از نقاطى كه از اين نظر مورد توجه ويژه زمين شناسان قرار دارد حاشيه هاى قاره اى گرينلند است. در اينجا كاهش فشار حاصل از ذوب شدن بسيار سريع و فاجعه آميز لايه هاى عظيم يخى مى تواند زلزله هاى آنچنان قدرتمندى ايجاد كند كه توده هاى رسوبات انباشته شده در حاشيه اين قاره در بستر اقيانوس را به ناگهان جابه جا كند. ميزان رانش بستر اقيانوس به واسطه چنين رويدادى به حدى خواهد بود كه سونامى هاى پرقدرتى را مشابه آنچه در حدود ۸ هزار سال قبل در منطقه استورگا (Storegga) در ساحل غربى نروژ به وقوع پيوسته ايجاد خواهد كرد. شواهد موجود حاكى از آن است كه نابودى استورگا به واسطه وقوع زلزله اى در كف اقيانوس بوده كه منجر به وقوع سونامى عظيمى با ارتفاع بيش از ۲۰ متر شده است. اگرچه لايه هاى رسوبى اين منطقه اكنون ديگر به لحاظ زمين شناختى، پايدار محسوب مى شود اما لايه هاى رسوبى مشابهى كه اطراف گرينلند را احاطه كرده اند هم اينك در معرض جابه جايى هستند.
البته وقوع سونامى هاى عظيم تنها يكى از پيامدهاى مستقيم تغيير توزيع آب در سياره زمين خواهد بود و بايد توجه داشت كه نتايج اين واقعه تنها به تاثيرات مستقيم آن منحصر نخواهد شد. در واقع بالا آمدن سطح درياها به واسطه ذوب شدن يخچال هاى جهان كه با پايان گرفتن آخرين عصر يخبندان آغاز شده است منجر به فوران آتشفشان هايى شده كه حتى در حوزه مستقيم تاثير كاهش وزن يخچال ها هم قرار نداشته اند. به عنوان مثال در سال ،۱۹۹۷ يك گروه تحقيقاتى از يونيورسيتى كالج لندن با كمك داده هايى كه از لايه هاى رسوبى بستر دريايى مديترانه گردآورى كرده بودند توانستند نشان دهند كه شدت فعاليت هاى آتشفشانى در آن منطقه نيز مستقيماً با تغييرات سطح درياها طى ۸۰ هزار سال گذشته مرتبط بوده است. واضح ترين اين ارتباط مربوط به ۱۵ هزار سال اخير است كه طى آن سطح آب درياها به سرعت افزايش يافته است. در ضمن، شواهد موجود حاكى از آن است كه اين تاثيرات، تاثيراتى صرفاً محلى نبوده اند كه به منطقه خاصى منحصر شوند بلكه چنين تاثيراتى را در تمامى نقاط جهان مى توان مشاهده كرد.
• وقايعى كه در پيشند
ذوب شدن يخ ها و بالا آمدن سطح درياها نتيجه ديگرى هم دارد و آن اين است كه حاشيه صفحات قاره اى پوسته زمين كه قبلاً از زير آب بيرون آمده بودند مجدداً به زير آب فرو خواهند رفت. مشابه چنين پديده اى قبلاً هم در انتهاى آخرين عصر يخبندان در زمين مشاهده شده است. در آن دوران با زير آب رفتن محل تقاطع صفحات قاره اى و افزايش فشار بر آنها، گسل ها دوباره فعال شده و همين امر منجر به وقوع زلزله هايى در اين مناطق – كه اكنون در كف اقيانوس ها قرار گرفته بودند – شد. به عنوان مثال، تاكنون ۲۷ مورد جابه جايى در بستر اقيانوس اطلس شمالى كشف شده است كه بسيارى از آنها به واسطه بالا آمدن سطح درياها طى ۱۵ هزار سال اخير ايجاد شده اند.
بنابراين و با توجه به آغاز موج جديد افزايش دماى زمين آيا امكان وقوع مجدد چنين رويدادهايى وجود دارد؟ مطالعات «سابر» و «مولينا» حاكى از آن است كه نه تنها امكان وقوع مجدد اين رويدادها وجود دارد بلكه چنين رويدادهايى هم اكنون نيز آغاز شده است. اما اينكه وسعت فجايع و نابودى هاى پيشِ رو تا چه حد باشد به سطح تحولات آب و هوايى حاصل از گرم شدن سراسرى زمين و نيز ميزان حساسيت پوسته سياره ما نسبت به اين تحولات وابسته خواهد بود. متأسفانه پاسخ هاى ارائه شده به اين سئوالات، نگران كننده است چراكه اكنون چنين به نظر مى رسد كه پاسخ سئوال اول «وسيع» و پاسخ سئوال دوم «بسيار زياد» باشد.
«كريس راپلى» (Chris Rapley) از مركز مطالعات جنوبگان بريتانيا، شتاب گرفتن ميزان ذوب شدن لايه هاى يخى گرينلند و احتمال فروريزى توده يخى بخش غربى جنوبگان را به «بيدار كردن غول خفته» تشبيه كرده و معتقد است كه بدين ترتيب فقط طى چند قرن آينده ممكن است سطح آب درياها چندين متر بالاتر بيايد و اين به معناى آينده اى آتشين و لرزان براى زمين خواهد بود.
حتى اگر تخمين محتاطانه ترى كه شوراى بين المللى بررسى تحولات آب و هوايى (IPCC) در گزارش سال ۲۰۰۱ خود در مورد ميزان افزايش سطح اقيانوس ها ارائه كرده است را هم بپذيريم باز هم تاثير اين افزايش بر فعاليت هاى زمين شناختى، قابل توجه خواهد بود. مطابق پيش بينى IPCC، سطح آب اقيانوس ها تا انتهاى اين قرن ۸۸ سانتى متر بالاتر خواهد آمد. اگرچه اين مقدار، به مراتب كم تر از افزايش ۱۳۰ مترى سطح آب است كه ۱۰ هزار سال پيش به وقوع پيوسته اما همين مقدار هم كافى است تا نيروى وزن عظيمى از اين حجم اضافى آب بر بسيارى از آتشفشان ها و گسل هاى جهان وارد شود. در واقع پيش از اين نيز مواردى اتفاق افتاده كه در آنها حتى حجم هاى بسيار كمتر آب منجر به وقوع زلزله هايى شده است. به عنوان مثال، وزن آب درياچه ايجاد شده در پشت سد واجونت (Vajont) در شمال شرقى ايتاليا در سال ۱۹۶۳ منجر به وقوع زمين لرزه اى شد كه به فروريزى كوه مجاور آن يعنى كوه تاك (Toc) در درياچه انجاميد. بر اثر اين فروريزى، موج غول آسايى تشكيل شد كه از ديواره سد هم عبور كرده و شهر كوچك لانگارون (Longarone) را نابود كرد و به مرگ بيش از دو هزار نفر انجاميد. هنوز چهار سال از اين واقعه نگذشته بود كه زلزله اى شديد طى رويدادى مشابه در ايالت ماهاراشتراى هند موجب مرگ ۱۸۰ نفر شد. اين زلزله نيز احتمالاً حاصل از وزن آب پشت سد كوينا (Koyna) در آن منطقه بوده است. اكنون نيز نگرانى هاى جدى درمورد وقوع زلزله هايى به واسطه وزن آب درياچه پشت سد سه تنگه در كشور چين وجود دارد (اين سد، پس از تكميل، به بزرگ ترين سد جهان بدل خواهد شد). به همين دليل هم دولت چين، اقدام به نصب سيستم هاى اندازه گيرى ويژه اى براى كنترل مستمر ميزان جابه جايى گسل ها در اين منطقه كرده است.
هم اكنون ۵۷ درصد از حدود ۶۰۰ آتشفشان فعال جهان در جزاير و يا سواحل اقيانوس ها قرار گرفته اند. در ضمن ۳۸ درصد از اين آتشفشان ها تنها ۲۵۰ كيلومتر با سواحل فاصله دارند. بنابراين چنانچه ذوب شدن گسترده توده هاى عظيم يخ هاى قطبى و بالا آمدن سطح درياها همچنان ادامه يابد بسيارى از آتشفشان هاى جهان در معرض تغييرات تنش پوسته زمين قرار خواهند گرفت. در ضمن شواهد به جاى مانده از پايان آخرين عصر يخبندان حاكى از آن است كه در چنين حالتى علاوه بر فوران اين آتشفشان هاى ساحلى بايد منتظر افزايش تعداد زمين لرزه در حاشيه قاره ها نيز باشيم. همين امر در مناطقى كه لايه هاى بستر اقيانوس در آن ناپايدارند مى تواند منجر به لغزش بستر اقيانوس و وقوع سونامى هاى عظيم شود. (ساحل شرقى آمريكا، شمال كارائيب و ساحل كاليفرنيا جزء چنين مناطقى محسوب مى شوند.)
اما مسئله نگران كننده تر آن است كه وقوع چنين زلزله هايى (با توجه به محصور بودن هيدرات هاى گازى در لايه هاى رسوبى بستر درياها) ممكن است منجر به آزاد شدن حجم وسيعى از گاز متان شود. (هيدرات هاى گازى در حاشيه بستر تمامى اقيانوس هاى جهان پيدا مى شوند و با افزايش دماى آب اقيانوس ها و يا بر اثر وقوع زلزله در بستر درياها و اقيانوس ها در مجاورت آنها امكان آزادسازى گاز متان از آنها وجود دارد.)
با توجه به آنكه گاز متان، گازى با تاثير گلخانه اى شديد است، ورود اين حجم اضافى متان به اتمسفر زمين مى تواند روند فعلى گرم شدن زمين را حتى بيش از پيش تسريع كند.
البته نبايد وقوع تمامى آتشفشان ها و زمين لرزه هايى كه در پيشند را آن گونه كه در برخى سايت هاى اينترنت آمده صرفاً حاصل از تحولات آب و هوايى بدانيم اما آنچه مسلم است آن است كه هرچه از آغاز اين قرن مى گذرد بايد منتظر وقوع زلزله ها، سونامى ها و آتشفشان هاى بيشتر و بيشترى باشيم كه بسيارى از آنها به طور مستقيم و غيرمستقيم حاصل از گرم شدن زمين و تحولات آب و هوايى حاصل از آن است. اين جهنمى است كه بشر با فعاليت هاى آلاينده و زندگى مصرفى اش براى خود ايجاد كرده است. شايد اگر انسان شيوه زندگى خود را تغيير داده و به طبيعت احترام بيشترى بگذارد بتوان از وقوع آن جلوگيرى كرد، شايد.
New Scientist, 27 May.2006

منبع : روزنامه شرق

1,928 total views, 0 views today

Share

4 فکر می‌کنند “تاثير گرم شدن زمين بر وقوع گسترده زمين لرزه ها و آتشفشان ها”

  1. سلام به شما ممنون از مطالب مفيدي كه اينجا قرار داده ايد.راستش من يك در راديو شنيدم كه فوران آتشفشاني باعث جلوگيري از توليد مثل گاز متان مي شود و همين رويداد سبب خنك تر شدن كره ي زمين مي گردد.البته در اون برنامه ي راديويي داشتن از مزيت هاي آتشفشان صحبت مي كردند…. موفق و شاداب باشيد يا حق ي

    [پاسخ]

  2. خیلی خیلی مقاله ی خوبی بود با تشکر از کسانی که در جمع اوری ان کوشیدند

    [پاسخ]

  3. سلام و خسته نباشید به همه ی عزیزانی که در تهیه ی این مقالات ارزشمند، زحمت کشیدند. مطالب شما واقعا برای من مفید بودند و با اجازه ی شما از چندتا از اونا برای تحقیق استفاده کردم. موفق و سلامت باشید.

    [پاسخ]

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *