USA geoloogiateenistus liigitas Jaapani maavärina veelgi tugevamaks

Kui esialgu hinnati tänase Jaapani maavärina tugevuseks 8,2 magnituudi, seejärel 8,9 magnituudi, siis nüüd on USA geoloogiateenistus uutele andmetele tuginedes hinnanud selle 9,0 magnituudi tugevuseks.

Isegi enne ümberhinnangut kuulus täna Jaapani tabanud maavärin seismoloogiliste mõõtmiste algusest registreeritud kümne tugevaima maavärina hulka maailmas.

Briti geoloogiauuringute heaks töötav seismoloog Brian Baptie ütles New Scientistile, et tänane Jaapani maavärin on mulluse Tšiili maavärina ja 2004. aastal Vaiksel ookeanil hiigeltsunami põhjustanud maavärinaga samas suurusjärgus.

Küll ei ole tema sõnul põhjust võrrelda hiljutist Uus-Meremaad tabanud maavärinat ja Jaapani oma, sest viimases vabanes 8000 korda suurem hulk energiat.

Jaapan asub kahe laama piiril. Jaapan ise asub Euraasia laamal, Jaapanist idas asub Vaikse ookeani laam. Viimane liigub aastas 8 sentimeetri võrra läände ning surub end selle laama alla, millel asub Jaapan.

Baptie sõnul on see ilmselt tugevaim maavärin, mis Jaapanit kunagi tabanud. Eelmine sellega võrreldav toimus 1923. aastal epitsentriga Tokyost lõunas ning selles kaotas elu 140 000 inimest.

Tänapäeva Jaapan on maavärinateks korralikult valmistunud. Ehitusnormid on ranged ning suured hooned ei tohi maavärinas kokku variseda.  Samuti on elanikkond instrueeritud käitumaks nii maavärinate kui tsunami puhul.

 Miks maa väriseb?

Mis maavärinaid tekitab? Miks toimuvad nad sageli just Peruus ja Kreekas, kuid mitte Eestis või USA idarannikul?

Tugevad ja ohvriterohked maavärinad ületavad alati meediakanalite uudistekünnise, kuid neid pole väga sageli. Sellest võib jääda ekslik mulje, et maavärinad on harvad sündmused. Tegelikult toimub USA geoloogiateenistuse andmeil maailmas aastas üle kolme miljoni registreeritud maavärina. See teeb päevas 8000 maavärinat ehk üks iga 11 sekundi kohta. Suurem osa neist on aga nii nõrgad, et inimestel pole neist aimugi, registreeritavad on nad vaid tundlikele seismograafidele.

Maavärinad on olnud pikki sajandeid müstiliseks nähtuseks, mida mõistlikult seletada ei osatud. Tegelikult toimus otsustav läbimurre võrdlemisi hiljuti – 20. sajandi keskel loodud laamtektoonika teooria lõi uue aluse peaaegu kõigi geoloogiliste teadusharude jaoks ning andis meie käsutusse mehhanismi maavärinate tekkeviisi selgitamiseks.

Maavärinad tekivad kivimplokkide liikumisest maakoores ja selle all oleva vahevöö ülaosas. Need liikumised ei ole sujuvad, sest kivimplokid on tihedalt üksteise vastu surutud ning mõistagi on nad väga rasked, mistõttu tuleb ühe teise suhtes liigutamiseks rakendada tohutut jõudu. Seetõttu kogunevadki pinged pikema aja vältel, kuni ükskord annavad kivimid järele – tekib järsk murrangliikumine, milles vabanenud energia liigub seismiliste lainetena maavärina tekkekohast eemale.

Murranguid on mitut erinevat tüüpi ning tekivad nad vastavalt sellele, kas maakoores valitsevad surve-, tõmbe- või nihkepinged. Esimesel juhul tekivad pealenihkevööndid ja pöördmurrangud (üks kivimplokk lükatakse teise peale), mis on omased mäestikele. Teisel juhul tekivad normaalmurrangud, millega kaasneb langatusorgude moodustumine. Omane näiteks riftivöönditele, millest kuulsaim asub Ida-Aafrikas. Nihkepingete korral tekivad nihkemurrangud. Kuulsaim selline murrang on kindlasti Californiat läbiv San Andrease murrang.

Maavärinate tekkekohad ei ole juhuslikud, vaid nad on koondunud piirkondadesse, kus kivimites valitsevad suuremad mehaanilised pinged. On küll tõsi, et maavärinaid võib esineda ka Eestis või teistes seismiliselt rahulikes piirkondades, kuid kunagi ei teki siin tõeliselt võimsaid ja hävitavate tagajärgedega tõukeid. Paremal juhul võime neid vaid kergelt tunda.

Kolm võimalust

See on nii seetõttu, et Eesti asub kaugel eemal peamistest pingekolletest ehk laamade piiridest. Maakoor on jagunenud mõnekümneks erineva suurusega plaadiks ehk laamaks, mis üksteise suhtes liiguvad. Liikumine toimub umbes sama kiiresti, kui meie sõrmeküüned kasvavad. Laamad võivad üksteisest eemale liikuda, põrkuda või üksteise suhtes nihkuda ning sellele vastavalt tekivad ka eelmainitud murrangud.

Esimesel juhul täidab tekkinud tühiku vahevööst ülespoole liikuv magma, mis tekitab maapinnal vulkaane. Tüüpiliseks maapealseks näiteks on Islandi saar, suurem osa sellist tüüpi vulkanismist toimub aga ookeani sügavustes. Lahknemisvöönditega seotud maavärinaid esineb küll sagedasti, kuid nad on madalal asuva koldega ning võrdlemisi nõrgad.

Kui laamad liiguvad üksteise poole, siis on võimalikke variante kaks. Kui ühe laama serv on teisest suurema tihedusega, siis liigub ta kergema laama alla ehk sukeldub vahevöösse – tekib subduktsioonivöönd. Nii on see siis, kui põrkuvad raske ookeaniline (valdav kivim basalt ja sarnased) ja kergem mandriline laam (valdavalt graniit ja sarnased). Just subduktsioonivöönditega on seotud enamik tugevaid maavärinaid ning kui uudistes tuleb juttu mõnest eriti tugevast ja hävitavast maavärinast, siis väga suure tõenäosusega on ta seotud just ühe laama teise alla sukeldumisega.

Sellist tüüpi maavärinad toimuvad Jaapanis, Indoneesias, Peruus, Kreekas ja paljudes teistes kohtades. Subduktsiooniga seotud maavärinad võivad olla kõige sügavama võimaliku koldega – peaaegu 700 kilomeetrit. Sellest piirist allpool on kivimid kõrge temperatuuri ja rõhu tõttu niivõrd plastilised, et pinged ei lahene enam haprate deformatsioonide tekke läbi – murrangute asemel tekivad kivimeisse kurrud.

Kahe mandrilise maakoorega laama põrkumisel on tulemuseks mäestike teke, sest kumbki ei taha teise alla sukelduda, mistõttu maakoor lihtsalt kurrutatakse ning kortsutatakse kokku piirkondades, mida nimetatakse orogeenseteks vöönditeks. Tugevaid maavärinaid tekib sellistes piirkondades vaid aktiivse mäetekkeprotsessi tulemusel. Vanad ja kulunud mäestikud enam pingeallikaiks ei ole.

Erinevalt subduktsiooni või maakooreplokkide lahknemisega seotud maavärinaist on sellist tüüpi maavärinad mõnevõrra juhuslikuma tekkekohaga ega ole tingimata seotud laamade piiridega. Näiteks Hiina ei asetse otseselt laamade serval, kuid ometi on seal toimunud väga võimsaid ja ohvriterohkeid maavärinaid. Põhjus on põhiliselt senikestvas Himaalaja mäestiku tekkes, mille põhjuseks on India ja Euraasia kokkupõrge. Tekkinud pinged ei pruugi aga laheneda vahetult kokkupõrkepiirkonnas, vaid sellest tuhandete kilomeetrite kaugusel.

Kolmandaks oluliseks maavärinate tekkepiirkonnaks on nihkevööndid. Parimaks näiteks on San Andrease murrang, mis läbib California osariiki USA läänerannikul ning eraldab üksteisest Vaikse ookeani ja Põhja-Ameerika laamu. Selle murranguga on seotud näiteks 1906. aasta San Francisco maavärin. Teadlased on just selle piirkonna pärast mures, sest suuremaid tõukeid pole viimastel kümnenditel antud piirkonnas olnud. Paraku on asjad aga nii, et mida suurem on ajaline vahe kahe maavärina vahel, seda võimsamad kipuvad nad olema, sest kivimeisse jõuab koguneda rohkem lahendamist nõudvaid pingeid.

Maavärinate tekkemehhanism ei ole tänaseks enam müsteerium, küll on aga teadlastele tõsiseks väljakutseks nende ennustamine. Me teame küll hästi, kus nad tõenäolisemalt tekkida võivad, kuid sellest pole palju abi, kui inimesi õigel ajal hoiatada ei suudeta.

• Tweet