هل يُسهم تغيّر المناخ في زيادة الزلازل؟

تكونت سلسلة جبال "سانجري دي كريستو" في سهول وادي سانت لويس جنوب ولاية كولورادو الأمريكية خلال ملايين السنين، وتحمل هذه الجبال اسم فالق زلزالي مازال يتسبب في هزات أرضية في تلك المنطقة حتى يومنا هذا.

 وتشير دراسة حديثة إلى أن ذوبان الأنهار الجليدية منذ آلاف السنين ربما يكون قد زاد وتيرة الزلازل في وادي سانت لويس بسبب تخفيف الضغوط عن الصدع الزلزالي.

ولا يربط علماء الجيولوجيا بشكل عام بين ظاهرة تغير المناخ وبين حركة الفوالق الزلزالية أو الصفائح الأرضية التي تمتد على أعماق سحيقة تحت القشرة الارضية.

موجات الاحترار العالمي

ولكن دراسة حديثة نشرتها الدورية العلمية "Geology" المتخصصة في علوم الجيولوجيا رصدت دلائل على أن موجات الاحترار العالمي التي شهدها كوكب الارض على غرار ما يحدث في الوقت الحالي، ربما تؤثر بالفعل على الأنشطة الزلزالية في العالم.

ويحذر الباحثون من إنه مع استمرار ارتفاع حرارة الأرض، قد تبدأ أنهار جليدية أخرى في الذوبان مما يتسبب في أنشطة زلزالية مثل ما يحدث جنوبي ولاية كولورادو.

ويقول الباحث الجيولوجي شون جالين من جامعة ولاية كولورادو وأحد المشاركين في الدراسة في تصريحات للموقع الإلكتروني "أمريكان ساينتفيك" المتخصص في الأبحاث العلمية إن "المناطق التي تشهد تراجعاً في حجم الأنهار الجليدية أو تغيرات في الدورات المائية فوق فوالق زلزالية نشطة، ربما تتعرض في وقت ما لأنشطة زلزالية متصاعدة".

انقسام باطن الأرض في قارة أمريكا الشمالية

وخلال 25 مليون إلى 28 مليون سنة مضت، بدأ باطن الأرض في المنطقة الغربية من قارة أمريكا الشمالية في الانقسام، مما أدى إلى تكون صدع "ريو جراندي"، ومع انفلاق الأرض بشكل بطيء، بدأ حوض سان لويس في الانخفاض وارتفاع كتلة جبال سانجري دي كريستو، حتى وصلت المسافة الرأسية بين أعلى نقطة وأدنى نقطة إلى 9.2 كيلومتر.

ثم منذ حوالي 6.2 مليون سنة، انخفضت درجة حرارة الأرض، وتكونت الثلوج على قمم جبال سانجري دي كريستو. ومع وصول عملية تكون الثلوج إلى ذروتها قبل 20 ألف سنة، بدأت تتشكل وديان ذات اشكال ملتوية تحتوي على ترسيبات من الركام الثلجي، في أسرع اتساع من نوعه للكتل الثلجية على سطح الأرض.

ويقول الباحثون إن زيادة أو تراجع حجم الكتل السطحية يمكن أن يضغط على القشرة الأرضية، فعلى سبيل المثال، عندما تتكون الجبال، تنضغط القشرة الأرضية إلى الأسفل بفعل الوزن الزائد، ثم تعود للاستواء مجدداً عندما تتآكل هذه الجبال بفعل عوامل الطقس والتعرية، ويمكن أن تؤدي هذه العملية التي تعرف باسم Isostatic Rebound أي "استعادة التوازن" إلى أنشطة زلزالية محدودة، ولعل هذا هو السبب وراء الهزات الأرضية التي ما زالت تحدث في سلسلة جبال أبالاشيا شرقي الولايات المتحدة من وقت لآخر.

ذوبان الجليد والثلوج

ويتساءل جالين وفريق الدراسة بشأن ما إذا كان ذوبان الكتلة الثلجية بفعل الاحترار العالمي قد يكون له تأثير مماثل على الأنشطة الزلزالية. ويفترض الفريق البحثي أن ذوبان الثلوج يمكن أن يغير حجم الضغوط على الفوالق الأرضية ويسرع من وتيرة الزلازل على المدى القصير بسبب تخفيف الضغط عن القشرة الأرضية.

ونقل موقع "ساينتيفيك أمريكان" عن جالين قوله إنه من السهل وضع نماذج حوسبية لقياس مثل هذه الأنشطة الزلزالية، ولكن اختبار هذه النظرية في الطبيعة هو المعيار الذهبي لإثباتها، مشيراً إلى وجود أدلة ملموسة تؤكد صحة هذه النظرية على أرض الواقع مثل فالق وايومينج تيتون في الولايات المتحدة، حيث تزايدت الأنشطة الزلزالية في تلك المنطقة مع ذوبان الغطاء الثلجي لجبال يالوستون. 

الصلة بين المناخ والزلازل

وتؤكد جيسيكا جوب خبيرة الزلازل في المؤسسة الامريكية للدراسات الجيولوجية "U.S Geological Survey" أن الدراسة الأخيرة تثبت بالفعل أن هذه الظاهرة هي أكثر شيوعا مما كان العلماء يعتقدون من قبل، مضيفة أن "العلماء يحاولون إيجاد صلة تربط بين المناخ والأنشطة الزلزالية" مشيرة إلى أن جبال يلوستون تعتبر منطقة رائعة للقيام بذلك نظراً لوجود قواعد بيانات تخص الطقس والهزات الأرضية في تلك المنطقة، وهي مسألة لا تتحقق في كثير من الحالات.

ومن أجل إثبات صحة هذه الفرضية العلمية، ابتكر جالين نموذجاً حوسبياً يحمل نفس سمات جبال سانجري دي كريستو بما في ذلك الوديان الملتوية التي تحتوي على الركام الجليدي بالإضافة إلى فوالق أرضية تقسم القشرة الأرضية في محاولة لتحديد توقيتات ومواقع الزلازل التي حدثت في تلك المنطقة في عصور ما قبل التاريخ.

واستخدم الباحثون صور أقمار صناعية بالغة الدقة لرسم خرائط واضحة لتلك التغيرات الجيولوجية، ثم عقد مقارنات بين النتائج التي خلص إليها النموذج الحوسبي والطبيعة الجيولوجية للمنطقة على أرض الواقع.

وتوصل الفريق البحثي حسب النظرية الجديدة إلى أن تواجد الأنهار الجليدية كان "يكبل" منظومة الفوالق الأرضية في المنطقة ويمنع حدوث الزلازل. ومع بدء ذوبان هذه الأنهار قبل 20 ألف سنة، تراجع الضغط على القشرة الأرضية وزادت وتيرة الزلازل في تلك المنطقة بواقع خمسة أمثال.

نشاط الفوالق الأرضية

ويتفق الخبير الجيولوجي إيريك ليونارد من جامعة كولورادو مع فرضية أن ذوبان حتى أصغر الأنهار الجيلدية في سلاسل جبال سانجري دي كريستو يمكن أن يكون له تأثير كبير على أنشطة الفوالق الأرضية، ولكنه يقول إن عمر الفوالق التي تقطع القشرة الأرضية في تلك المنطقة غير محدد مما يؤثر على إمكانية معرفة توقيتات الزلازل التي حدثت بدقة.

ويقر جالين بضرورة الركون إلى آليات أخرى دقة لمعرفة التسلسل الزمني للزلازل في تلك المنطقة بدقة أكبر، وبالتالي معرفة تأثير تغير المناخ وذوبان الأنهار الجليديةعلى حدوث الزلازل بشكل أوضح، ولكنه واثق من أن الدلائل التي توصل إليها فريقه العلمي تؤكد حقيقة الفرضية العلمية حول تأثير تغير المناخ على الأنشطة الزلزالية، ويقول "لدينا هنا أدلة دامغة".


بالتعاون مع دويتشه فيله