University of Helsinki
Maanantai-aamuinen reippailu GPS-paikantimen kanssa takana ja peliautomaattien geokoodailut ovat valmiit. Pitäisi tuottaa kolmisen karttaa maanjäristyksistä käyttämällä hyödyksi Berkeleyn yliopiston maanjäristystietokantaa, Advanced National Seismic Systemiä. Näillä kartoilla olisi tarkoitus visualisoida eri voimakkuukksisia maanjäristyksiä ja tehdä asiaan perehtymättömille selväksi, että heikkoja maanjäristyksiä sattuuu kokoajan ja litosfäärilaatat ovat jatkuvasti liikkeessä. Myös tänäkin hetkenä. Järistykset ovat niin heikkoja, että niiden havaitsemiseminen ei ole mahdollista ilman seismografeja. Järistyksen voimakkuudeen määrää purkautuvaan jännitykseen sitoutunut energiamäärä ja järistyksen fokuksen eli episentrumin syvyys maanpinnasta. Mitä lähempänä maanpintaa fokus sijaitsee, sitä voimakkaammin järistyksen lähettämät järistysaallot tuntuvat maanpinnalla.
Maanjäristyksiä tapahtuu periaatteessa kaikkialla, mutta miltei kaikki järistykset tapahtuvat kuitenkin maapalloa peittävien litosfäärilaattojen reuna-alueilla. Näillä alueilla litosfäärilaatat liikkuvat toisiinsa nähden eri tavoin. Ne esimerkiksi loittonevat toisistaan, jolloin niiden väliin syntyy vajoamalaakso, johon purkautuu maankuoren alta vaipasta sulaa magmaa, joka jähmettyy upouusiksi litosfäärilaattojen osiksi. Tälläista aluetta kutsutaan loittonemisvyöhykkeeksi. Toisilla alueilla kevyempi mantereinen litosfäärilaatta törmää raskaampaan mereiseen litosfäärilaattaan jolloin raskaampi työntyy kevyemmän laatan alle muodostaen alityöntövyöhykkeen. Tässä alityöntöprosessissa litosfäärilaatat hiertyvät toisiaan vasten, jolloin syntyy voimakkaita jännitystiloja jotka purkautuvat raivokkaina maanjäristyksinä. Alityöntövyöhykkeillä on yleensä kevyemmän laatan puolelle kohonnut vuoristo ja raskaamman mereisen laatan puolella syvänmerenhauta. Törmäysvyöhykkeillä kaksi litosfäärilaattaa törmäävät toisiinsa, eikä kumpikaan työnny toisen alle, jolloin ne poimuttuvat voimakkaasti vuoristoksi ja aiheuttavat samalla maanjäristyksiä. Esimerkiksi Himalajan vuoriston syntynyt näin. Sivuamisvyöhykkeillä taas kahden litosfäärilaatan reunat sivuavat toisiaan kuten Kaliforniassa San Andreaksen siirroksessa. Laatat liikkuvat joko eri suuntiin tai samaan suuntaan eri nopeudella, jolloin ne voivat takertua toisiinsa. Tällöin syntyy jännitystiloja, jotka kasvavat vuosien saatossa ja lopulta purkautuvat maanjäristyksinä.
Kuvan 1 kartassa näkyy viimeisen reilun 30 vuoden ajan voimakkaimmat maanjäristykset. Tällä kartalla on helppo visuaalisesti ilmentää voimakkaiden maanjäristyksen harvinaisuutta ja keskittymistä lähinnä tietyille alueille. Yli 8.0 richterin järistyksiä viimeisen 33 vuoden aikana on tapahtunut 27 kappaletta eli hieman alle yksi vuodessa (0,81 järistystä/vuosi). Henna Hovi kirjoitti blogissaan asiaan liittyvän mielenkiintoisen havainnon “Erityisesti huomioni kiinnitti se, että voimakkaita järistyksiä on tapahtunut 1900-luvulta lähtien noin 40 ja niistä melkein puolet osuu 2000-luvun jälkeen tapahtuneisiin maanjäristyksiin. Herää kysymys miksi maanjäristysten määrä on kasvanut niin voimakkaasti viime aikoina.” Kaikki kartalla näkyvät maanjäristykset ovat sattuneet alityöntö- tai sivuamisvyöhykkeessä ja vieläpä Tyynenmeren tulirenkaan alueella. Tulirenkaassa tapahtuu suuri osa maailman rajuista maanjäristyksistä ja vulkaanisesta toiminnasta.
Kuvan 2 kartassa näkyy 113 vuoden aikana sattuneet yli 7.0 richterin järistykset, joita on 656 kappaletta. Vertaa aikasempaan kuvaan, jossa yli 8.0 richterin järistyksiä oli tapahtunut 27 kertaa 33 vuoden aikana. 7.0 richterin järistyksiä tapahtuu melkein 6 joka vuosi (5,8 järistystä/vuosi). Tämä antaa jo hieman osviittaa siitä kuinka yleisiä heikommat järistykset ovat, mutta ei kuitenkaan tee asiaa kertaheitolla selväksi kuten kuvan 3 kartta.
Kuvan 3 kartassa on kuvattu 2008-2013 sattuneita pienempiä 5.0 – 7.0 richterin maanjäristyksiä, jotka kuitenkin ovat vielä vaarallisia järistyksiä. Näitä on jo yli 10 600 kappaletta viiden vuoden aikajaksolla, joten ne ovat huomattavasti yleisempiä kuin kuvien 2 ja 1 järistykset. Näitä järistyksiä tapahtui 2134 vuodessa, joka on miltein 6 järistystä päivässä. Nämä järistykset ovat vielä sellaisia jotka voi aistia niiden sattuessa ilman apulaitteita helposti. 5.0 richterin järistykset tärisyttävät maata ja huonekaluja selkeästi ja voivat olosuhteista riippuen jopa tappaa ihmisiä. Alaspäin mentäessä 4.0 järistykset eivät jää huomaamatta kuin pieneltä osalta väestöstä ja voivat tiputella tavaroita hyllyiltä. Vain osa väestöstä tuntee 3.0 magnitudin järistykset ja ne aiheuttavat todella harvoin tuhoa. Tästä alaspäin mentäessä järistykse eivät aiheuta tuhoa lainkaan ja niiden havaitsemiseen tarvitaan jo seismografeja. Nyrkkisääntönä voidaan pitää: mitä pienempi maanjäristys, sitä yleisemmin niitä esiintyy.
Lisäksi kuvan 3 kartassa on näkyy nyt myös loittonemisvyöhykkeiden maanjäristyksiä, joita aikaisemmissa kartoissa ei näkynyt kuin muutama. Näillä vyöhykkeillä tapahtuu lukemattomasti pieniä maanjäristyksiä, kun litosfäärilaatat ajautuvat irti toisistaan. Loittonemisvyöhykkeitä on muunmuassa Atlantin keskiselänteellä ja Afrikan sarvea ympäröivällä alueella. Merenalaiset loittonemisvyöhykkeet näkyvät kuvassa 4. Voisikin sanoa, että kuvan 3 kartassa näkyvät heikot maanjäristykset muodostavatkin karttaan maapallon litosfäärilaattojen rajat, sillä suurin osa kaikista maanjäristyksistä sattuu litosfäärilaattojen reunoilla törmäys-, alityöntö-, sivuamis- ja loittonemisvyöhykkeillä.
Ja bonuksena vielä kuvan 6 kartta Kaakkois-Aasiasta ja Oseaniasta, sekä siellä vuonna 2012 sattuneista yli 5.0 richterin maanjäristyksistä. Tämän kuvan tarkoitus on näyttää Tyynenmeren tulirenkaan seismologisesti ja vulkaanisesti aktiivisimman alueen tapahtumia vuoden aikana. Järistyksiä on vuoden aikana alueella hieman yli 300 kappaletta. Kaikki kartan järistykset ovat heikosti rakennetuille rakennuksille suurta tuhoa aiheuttavia. Mielenkiintoisena yksityiskohtana Australian keskiosassa sattunut järistys johtui Indo-Australian litosfäärilaatan liikkeistä. Liikkeet saavat Australian eteläisen osan puristumaan kokoon, josta johtuvan jännitystilan purkautuessa sattui 6.6 richterin maanjäristys (SMH 2012).
Käyttämien karttojen käyttökelpoisuus opetuksessa on mielestäni hyvä, sillä mielestäni ne ovat havainnollistavia ja tarpeeksi yksinkertaisia. Itse kartoista ja niiden kuvateksteistä, jotka avaavat karttojen sisältöä, käy hyvin ilmi maanjäristysten yleistyminen siirryttäessä heikompiin ja heikompiin järistyksiin. Mielestäni tällöin heikkojen maanjäristysten yleisyys ja voimakkaiden harvinaisuus ei jää epäselväksi. Tämän lisäksi, kartoilla voisi myös opettaa laattatektoniikkaa, vulkanismia ja vuorten syntyä kuten kuvan 7 kartassa. Vuorten synnyn yhteydessä olisi loistavat sivupolut orografisisiin sateisiin ja vuoristojen ilmastoja toisistaan erottavaan ominaisuuteen.
Lähteet
ANSS (2013) Advanced National Seismic System, University of California Berkeley <http://quake.geo.berkeley.edu/anss/catalog-search.html> Viitattu 18.02.2013
Hovi, H. (2013) Kurssikerta 6 <https://blogs.helsinki.fi/henhovi/> Viitattu 28.02.2013
SMH (2012) The Sydney Morning Herald: Jolts across desert as earthquake strikes central Australia <http://www.smh.com.au/national/jolts-across-desert-as-earthquake-strikes-central-australia-20120324-1vqfr.html> Viitattu 19.02.2013
Universe Today (2010) The Pacific Ring of Fire <http://www.universetoday.com/59341/pacific-ring-of-fire/> Viitattu 19.02.2013
USGS (1999) This Dynamic Planet: Mid-ocean ridge, like baseball seam <http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/baseball.html> Viitattu 19.02.2013