Ziemia. Posiada doskonałe strategie obronne

Przez lata spał spokojnie na największej wyspie Filipin, aż wiosną 1991 r. obudził się. Wulkan Pinatubo przez trwającą 3 godziny główną fazę erupcji, wyrzucił z siebie 10 mld ton magmy, skał, popiołów i gazów wulkanicznych oraz 20 mln ton toksycznego dwutlenku siarki. Chmura pyłu sięgała aż do stratosfery. Światło słoneczne przygasło o 5 proc., temperatura na całym globie spadła o pół stopnia...

Była to druga najbardziej gwałtowna erupcja wulkanu w XX w., chociaż w jej wyniku zmarło "tylko" 847 osób. Dzisiaj na całej kuli ziemskiej jest 1500 aktywnych wulkanów, w których pobliżu żyje 500 mln ludzi. Corocznie 50 z nich się budzi.

Klęski żywiołowe zbierają większe śmiertelne żniwo niż konflikty zbrojne. Każdego roku uśmiercają około 90 tys. ludzi oraz powodują ogromne dewastacje i szkody materialne. Najczęściej klęsk żywiołowe nawiedzają mieszkańców Azji, ale najdłużej trwające i najdotkliwsze klęski, jak długotrwała susza i głód, trapią mieszkańców Afryki.

Gdzie czai się śmierć?

Zagrożenia naturalne można podzielić na kilka czynników. Jednym z nich jest podział według miejsca powstania, czyli tzw. klasyfikacja genetyczna. Dzieli ona klęski żywiołowe na podstawie ich stosunku do powierzchni Ziemi: powstające pod powierzchnią ziemi (trzęsienie ziemi, aktywność wulkaniczna), na powierzchni ziemi (powodzie, tsunami) i powyżej powierzchni ziemi (cyklony tropikalne, tornada).

W badaniach amerykańskich statystyków można odnaleźć informacje o prawdopodobieństwie śmierci w wyniku działania żywiołów, która jest uzależniona od miejsca naszego zamieszkania. Na przykład mieszkańcy Iranu mogą ponieść śmierć w wyniku trzęsienia ziemi z prawdopodobieństwem 1:23 000, a mieszkańcy Europy Północnej mogą zginąć od porażenia piorunem lub podczas silnego wiatru z prawdopodobieństwem 1:10 000 000.

Konsekwencje woli Bożej

Klęski żywiołowe i zagrożenia dla środowiska są częścią najstarszych mitów i legend ludzkości. Na wierzeniach tych oparte są kultury rdzennych mieszkańców kontynentu amerykańskiego, Australii czy Oceanii. Jak gdyby planeta Ziemia zawsze starała się podkreślić, że człowiek nie jest jej panem i władcą. Niezależnie od miejsca zdarzenia historycznego lub opisu katastrofy, zdecydowana większość zapisów ma jedną wspólną cechę – jako głównego sprawcę wystąpienia kataklizmu podaje bożków lub Boga, który w ten sposób karze ludzi za ich grzechy.

Dzisiejsza nauka traktuje trzęsienia ziemi, powodzie lub tornada za naturalne procesy, które stają się katastrofą dopiero wtedy, kiedy giną w nich ludzie, a także zostaje zniszczone mienie materialne. Emergency Events Database (EM-DAT) klasyfikuje wydarzenie jako klęskę żywiołową w momencie, kiedy zostanie spełnione co najmniej jedno z następujących kryteriów: 10 lub więcej osób poniosło śmierć, 100 lub więcej osób zostało dotkniętych tym wydarzeniem, państwo ogłosiło stan wyjątkowy lub sytuacja wymaga międzynarodowej pomocy humanitarnej.

Oświecenie i rzeczowe argumenty

Wytłumaczenie, że za klęskami żywiołowymi stoi gniewne bóstwo, przetrwało w społeczeństwie zaskakująco długo. Zmiana myślenia nastąpiła dopiero w XVIII w., kiedy w Europie zaczęły dochodzić do głosu idee oświecenia. Ale w społeczeństwie wciąż pokutowało przekonanie o okrutnej karze z góry, która spływa na grzesznych ludzi.

Potwierdzeniem tego miało być niszczycielskie trzęsienie ziemi o sile 10 w skali Richtera, które nawiedziło Lizbonę w 1755 r. Trzęsienie wywołało fale tsunami i na końcu pożary. Była to istna apokalipsa w oczach osób wierzących, dla trzeźwych umysłów Oświecenia naturalna katastrofa nie miała nic wspólnego z Bogiem. W tym czasie coraz popularniejsze stawały się nauki wielkich myślicieli i reformatorów. Jean-Jacques Rousseau (1712–1778) i Immanuel Kant (1724–1804) zapoczątkowali myślenie o katastrofach jako naturalnych wydarzeniach występujących w przyrodzie, co stało w opozycji do tradycyjnej koncepcji klęsk żywiołowych jako kary Bożej.

Te dwa obozy prowadziły zaciekłą walkę aż do połowy XX w., kiedy zaczęto z odpowiednią uwagą traktować klęski żywiołowe i kiedy stały się integralną częścią nauki: geologii, geografii czy inżynierii lądowej. Po raz pierwszy w historii skupiła się na nich uzasadniona uwaga i zaczęto przeprowadzać szeroko zakrojone badania, aby lepiej zrozumieć niszczycielskie kataklizmy. Ciężka praca naukowców pozwoliła do pewnego stopnia przewidywać i tym samym łagodzić konsekwencje zgubnych żywiołów. W tamtym czasie powstały dwie frakcje, które do tej pory mają różne podejście do tematu klęsk żywiołowych, ale tak naprawdę wzajemnie się dopełniają.

Geografowie kierują się tzw. podejściem opartym na hazardzie (hazard-based approach), które skupia się na badaniu przyczyn tych zdarzeń, próbie ich kontroli oraz przewidywania i dostosowania się do możliwych konsekwencji katastrof. Socjologowie kierują się tzw. podejściem opartym na kolektywnym zachowaniu ludzi w obliczu katastrofy (disaster-based view), badając ich postawy i gotowość na stawienie czoła niszczycielskim żywiołom.

Ludzie są niezmiernie słabi w porównaniu z siłami natury, ale starając się połączyć te dwie koncepcje, można opracować skuteczny sposób zapobiegania śmierci i zniszczeniom oraz opracować strategię zwiększenia bezpieczeństwa w przypadku katastrof naturalnych. Każde uratowane życie jest niezmiernie cenne, a każdy ochroniony dom lub pole uprawne może przyspieszyć proces przywracania zdewastowanego rejonu do normalnego życia.

Powstanie żywiołów

Kolejnymi czynnikami umożliwiającymi podział klęsk żywiołowych są miejsca, w których one powstają. W tym przypadku dzielimy je na te, które powstają w wyniku działania skorupy ziemskiej, hydrosfery, atmosfery lub biosfery.

Do pierwszej wspomnianej grupy zalicza się trzęsienia ziemi i aktywność wulkaniczną, które powstają z powodu ogrzewania termicznego, czyli rozprzestrzeniania się ciepła z głębin Ziemi. Do ogrzania dochodzi podczas przemieszczania się kontynentów po płaszczu globu, które zderzają się ze sobą. Ten rodzaj procesu możemy monitorować i przewidywać dzięki wykorzystaniu nowoczesnej technologii. Do mniejszych lub poważniejszych trzęsień ziemi dochodzi praktycznie codziennie w różnych zakątkach świata.

Aby jasno określić, o jak poważne trzęsienie ziemi chodzi, eksperci posługują się skalą Richtera. "Mikro" ma wartość poniżej 2,0 stopni, "bardzo mały" ma wartość od 2,0 do 2,9 stopni. W obu przypadkach trzęsienie jest praktycznie niewyczuwalne dla człowieka. Następne są określane jako "małe", "słabe", "średnie", "silne", "duże" i "bardzo duże", co jest najwyższą możliwą wartością, która zaczyna się od 9 stopni wzwyż.

W ostatnim przypadku mówimy o prawdziwej katastrofie, ponieważ bardzo duże trzęsienie ziemi może zniszczyć obszar tysiąca kilometrów od swojego epicentrum. Na szczęście dla ludzi, takie trzęsienie ziemi ma miejsce nie częściej niż raz na 20 lat. Nigdy nie odnotowano trzęsienia, które w stali byłoby oznaczone 10.0+. Gdyby jednak do niego doszło, według naukowców moglibyśmy się spodziewać szkód na skalę globalną.

Woda w roli głównej

Ponieważ ok. 3/4 powierzchni naszej planety tworzą morza i oceany, logiczne jest, że znaczna część klęsk żywiołowych związanych jest właśnie z niepożądaną aktywnością hydrosfery ziemskiej. W tym wypadku najczęściej mówimy o tsunami, które w większości przypadków są wywołane przez podwodne trzęsienia ziemi, wybuchy podwodnych wulkanów czy osunięcia ziemi lub góry lodowej do oceanu.

Katastrofalne powodzie czy inne podobne zjawiska są natomiast spowodowane przez aktywność ziemskiej atmosfery, nie hydrosfery. Katastrofy wywołane przez niepożądane działania atmosfery są dość ciężkie do przewidzenia. Chociaż deszcze są niezmiernie ważne dla życia na Ziemi, to od czasu do czasu dochodzi do ekstremalnych zjawisk pogodowych, kiedy występują ulewne deszcze lub długoterminowa susza.

Kolejnym czynnikiem jest wiatr, którego prędkość może być dla nas zgubna. Do mierzenia siły wiatru wykorzystuje się tzw. skalę Beauforta. Skala obejmuje wartości od braku wiatru do huraganu – bezwietrzna pogoda oznacza prędkość wiatru niższą niż 1 km/h, a huragan ma prędkość powyżej 117 km/h i może już powodować zniszczenia.

Biosfera? Choroby i zaburzenia w ekosystemie

Aby uzupełnić listę katastrof naturalnych, nie należy zapomnieć o biosferze. Od samego początku naszego istnienia ludzie są zagrożeni przez wirusy i bakterie, a cała nasza historia usłana jest ciałami zmarłych słabszych osobników, którzy nie poradzili sobie z zarazami. Chociaż współczesna technologia i medycyna mogą czynić cuda, wciąż jesteśmy wystawieni na nowe ryzyka, a dzięki globalizacji, wirusy i epidemie znacznie szybciej rozprzestrzeniają się po świecie.

Nie chodzi tylko o wirusy czy choroby. Dosyć ważną kwestią jest przemnożenie różnych gatunków roślin, które występują na obszarach, na których nie powinno ich być. Jednym z czynników, który na to wpływa, jest przemieszczanie się nasion z miejsca na miejsce, w czym pomagają ptaki, cieki wodne oraz człowiek. Jeżeli jest to niezwykle ekspansywny gatunek flory, potrafi całkowicie zagłuszyć inne rośliny i zdominować nowe miejsce swojego życia. Chociaż takie zdarzenia mogą się wydawać niczym w porównaniu z tsunami lub trzęsieniem ziemi, jednak należy zrozumieć złożoność i konsekwencje tego procesu, który ma dalekosiężne konsekwencje i może zaburzyć cały lokalny ekosystem.

Pokrywa ziemska: trzęsienia ziemi

Za największe katastrofy w historii uważa się trzęsienia ziemi. Wynika to z faktu, że jedno trzęsienie ziemi może pozbawić życia wiele osób i spowodować niewyobrażalne szkody materialne. Dodatkowo niezmiernie ciężko przygotować się na ten kataklizm. Trzęsienie ziemi przedstawia również groźbę dla psychiki człowieka przez swoją nieprzewidywalność oraz fakt, że źródło zagrożenia skryte jest pod ziemią, a nie jest widoczne jak w przypadku aktywności wulkanicznej.

W Polsce na szczęście nie musimy się obawiać groźby trzęsienia ziemi dzięki strukturze geotektonicznej z bardzo słabą aktywnością sejsmiczną. Jeżeli już jakiekolwiek trzęsienia ziemi u nas występują, są bardzo rzadkie i niezwykle słabe.

Trzęsienia ziemskie zagrażają połowie ludzkości

Nadzwyczajne szkody i strach z utraty życia sprawiają, że lęk przed trzęsieniami ziemi w rejonach zagrożonych jest na porządku dziennym. Według badań ekspertów połowa ludzkości żyje na obszarach aktywnych sejsmicznie, na których dochodzi do ruchu płyt litosferycznych, które zderzają się ze sobą i od czasu do czasu tworzą słabsze lub silniejsze wstrząsy. Większość przypadków trzęsień ziemi jest związana z procesami zachodzącymi wewnątrz płyt tektonicznych lub na skutek aktywności wulkanicznej. W wyniku tych procesów dochodzi do nagromadzenia się napięcia, które następnie zostaje uwolnione w postaci niszczycielskiego żywiołu.

Trzęsienie ziemi ma swój początek w tzw. ognisku, skąd rozchodzą się niszczycielskie po danym regionie. Eksperci korzystają z wielu nowoczesnych technologii w celu ustalenia siły trzęsienia. Podstawą określającą skalę jest sejsmometr – urządzenie o prostej konstrukcji, składające się ze stalowej kuli zawieszonej na stelażu połączonym z ziemią, może zmierzyć amplitudy i okresy fal trzęsienia ziemi i pozwala na ocenę siły i dalszego ryzyka. Prędkość rozchodzenia się fal zależy od przeszkód naturalnych regionu, które spotykają na swojej drodze. Wolniejszy ruch można odnotować na piaszczystym terenie, natomiast fale rozchodzą się znacznie szybciej na terenie, w którym przeważa granit. Końcowy rozmiar katastrofy jest mierzony w skali Richtera, którą wprowadził w 1935 roku amerykański sejsmolog Charles Richter (1900–1985).

Jak się zachować?

W przypadku zagrożenia warto znać podstawowe zasady działania mogące uratować życie. W swoim najbliższym otoczeniu warto wiedzieć, gdzie znajduje się odłączenie gazu, wody lub prądu, oraz znać najważniejsze numery telefonów. W przypadku trzęsienia ziemi należy poszukać najbliższego bezpiecznego miejsca w domu (z minimum spadających przedmiotów itp.) i tam przylgnąć do ściany nośnej lub schować się pod masywnym stołem. Zawsze należy zwracać uwagę na spadające przedmioty, okna, drzwi wewnętrzne i szklane powierzchnie. Wstrząsy utrzymują się zwykle od kilku sekund do kilku minut. Po zaniknięciu wstrząsów należy nadal zachować spokój, ponieważ zdarzają się wstrząsy wtórne.

Aktywność wulkaniczna, czyli piekło na Ziemi

Jeden z możliwych scenariuszy wybuchu superwulkanu Campi Flegrei w pobliżu Neapolu zakłada powstanie niewyobrażalnej katastrofy. Europa pokryłaby się pyłem wulkanicznym, który zakryłby Słońce, wyginęłoby trzy czwarte flory na tym obszarze, ludzie musieliby walczyć o surowce. Pola Flegrejskie, czyli Campi Flegrei to kaldera superwulkanu o średnicy 13 km, pod którą znajduje się olbrzymie jezioro płynnej lawy. Łączna liczba mieszkańców kaldery to ok. 360 tys. osób. To właśnie tutaj wulkanolodzy chcą przeprowadzić wnikliwe badania, aby zrozumieć procesy zachodzące w głębi Ziemi.

Mieszkańcy Neapolu i okolic co rano budzą się z widokiem na oddalony o około 10 km aktywny wulkan Wezuwiusz. Statystycznie wybucha co 50 – 60 lat. Obecnie ma około 15 lat spóźnienia. Wezuwiusz odpowiada za całkowite zniszczenie Pompejów w 79 roku, ale w sumie jest "tylko nieszkodliwym pryszczem na plecach smoka" śpiącego pod Neapolem, czyli gigantycznego Campi Flegrei o powierzchni 400 km kw.

Słodkie Włochy

Włochy leżą na obszarze z niezmiernie częstą aktywnością wulkaniczną. Jest to związane z ruchem płyt tektonicznych. W procesie znanym jako subdukcja płyta afrykańska wchodzi pod płytę europejską, powodując częste trzęsienia ziemi i aktywność wulkaniczną. Ich wzajemne tarcie uwalnia ciepło, co prowadzi do topienia się skał i powstawania magmy, która szukając ujścia tworzy wulkan.

Mieszkańcy Sycylii od lat z nieufnością spoglądają na wschodnie wybrzeże wyspy, w stronę Etny, jednego z najbardziej aktywnych i najwyższych wulkanów starego kontynentu. W chwili obecnej Etna zajmuje powierzchnię około 1250 km² i ma wysokość 3300 m n.p.m., ale na skutek swojej aktywności wciąż rośnie. Wulkan zaczął powstawać ok. 500 tys. lat temu. Szacuje się, że od tamtego czasu było ponad 200 wybuchów. Dziś w pobliżu aktywnych wulkanów mieszka około pół miliarda ludzi.

Jak to działa?

Jeśli skały w płaszczu ziemskim są wystarczająco stopione, mogą się przemieszczać ku powierzchni z powodu zmiany swojej gęstości. Wybijają na powierzchnię Ziemi w postaci tak zwanych diapirów. Następują zmiany w spodniej warstwie litosfery, gdzie zaczynają się pojawiać tzw. kominy ze znaczną ilością magmy. Jeśli nagromadzi się zbyt dużo magmy, mieszanina stopionych skał i gazów jest pompowana na powierzchnię lub nie wydostaje się na nią – to prowadzi do tworzenia podpowierzchniowych ciał wulkanicznych.

W pierwszym przypadku magma, wydostawszy się na powierzchnię, zamienia się w płynącą lawę i na miejscu swojego ujścia tworzy wulkan. Wulkanolodzy i inni naukowcy starają się znaleźć odpowiedź na pytanie, co powoduje, że wulkany budzą się od czasu do czasu. Eksperci porównują wulkan do garnka ciśnieniowego z zaworem uwalniającym parę – tylko że wulkan musi uwolnić nadmiar ciśnienia w postaci magmy.

Wulkany nie są takie same

Chociaż na pierwszy rzut oka wulkany wyglądają podobnie, istnieje między nimi kilka zasadniczych różnic. Podstawową różnicą jest kształt, skład wyciekającego materiału, miejsce, z którego wypływa magma, sposób erupcji, czyli gwałtownie wybuchające lub takie, u których erupcja ma spokojny przebieg. Z wulkanu może się wydobywać różny materiał i wtedy mówimy o wulkanie lawowym (efuzywnym), z którego wypływa tylko lawa; stratowulkanie, który wyrzuca lepką lawę andezytową, materiały piroklastyczne i gazy wulkaniczne; wulkany eksplozywne wyrzucające materiały piroklastyczne czy wulkany błotne uwalniające na powierzchnię błotnistą mieszankę wody, piasku itp.

Popiół, czyli koszmar dla transportu lotniczego

Integralną częścią erupcji wulkanu jest wypuszczenie do atmosfery olbrzymiej ilości popiołu wulkanicznego, który utrzymuje się w niej przez długi czas i komplikuje życie ludzi. Można to poczuć zwłaszcza w transporcie lotniczym. Przypomnijmy ostatnią erupcję islandzkiego wulkanu Eyjafjallajökull sprzed 10 lat. Z powodu popiołów przez tydzień wstrzymano wszystkie loty nad Europą.

Popiół może zostać wyrzucony nawet na wysokość kilkudziesięciu kilometrów i jest w stanie się przemieścić do kilku tysięcy kilometrów. Kiedy popiół opadnie na powierzchnię, może przykryć bardzo duży teren i spore obiekty. Gazy wulkaniczne oraz popiół wpływają także na klimat Ziemi i mogą spowodować wystąpienie szczególnych zjawisk atmosferycznych oraz znacząco wpływać na zmianę klimatu na naszym globie.

Obraz po katastrofie

Erupcje wulkanu pozostawiają po sobie nie tylko zniszczenia, ale i małe pomniki przyrody, przypominające o katastrofie. Są nimi niezliczone struktury wulkaniczne uformowane na powierzchni ziemi oraz tzw. kaldery, czyli kratery powstałe po zapadnięciu się stropu komory wulkanicznej lub podczas zbyt gwałtownej erupcji wulkanu. Czasami taka depresja może wypełnić się wodą, co prowadzi do powstawania jeziora pochodzenia wulkanicznego. Z drugiej strony wypływająca lawa tworzy na powierzchni fantastyczne formy, które zdobią krajobraz.

Źródło: 21. Wiek