Jak zemětřesení ovlivňuje biosféru a hydrosféru

Země je vytvořena z obrovských pohyblivých kusů zvaných tektonické desky, které na sebe tlačí velkou silou. Když jedna deska najednou ustoupí druhé, nastane zemětřesení. Zemětřesení ovlivňují biosféru, vrstvu zemského povrchu, ve které může existovat život. To zahrnuje veškerou vodu na zemském povrchu nebo v jeho blízkosti, hydrosféru. Závažnost zemětřesení se zvyšuje s rostoucí velikostí (relativní velikostí měřenou seismografem) a snižováním vzdálenosti od poruchy, která jej způsobila.

Většina ničení lidských životů při zemětřesení je výsledkem kolapsu budov, který je, řečeno fyzikou, způsoben kombinací vln těla a povrchu. Tyto vlny způsobují, že země a budovy spočívající na zemi komplexně vibrují. Vlny cestují nahoru skrz základy budov a bojují se svou setrvačností nebo odolností vůči změnám. Důraz je kladen na stěny a klouby, což ničí budovy, které nebyly postaveny tak, aby vydržely.

Zemětřesení mohou způsobit několik typů sesuvů půdy. Nejběžnějším typem sesuvu půdy způsobeného zemětřesením je pád kamení, ke kterému dochází na strmých svazích. Laviny půdy se mohou vyskytovat na strmých svazích, které jsou obecně stabilní, ale kde je půda jemnozrnná a není silně držena na místě. Podvodní sesuvy půdy se mohou vyskytovat v deltách a mohou být odpovědné za poškození přístavních zařízení, jak se stalo v Sewardu na Aljašce v roce 1964.

Písečné půdy, které jsou obvykle stabilní a podpůrné, se mohou během zemětřesení mísit s vodou a stát se jako tekutý písek - podobný tomu, co se stane, když vrtíte prsty na nohou v písku poblíž vodorysky na pláž. Výsledkem je zkapalnění, které se může projevit mnoha způsoby. Boční roztažení je boční pohyb velkých ploch půdy na mírném svahu. Půda se může pohybovat od 10 do 150 stop a může být destruktivní pro podzemní potrubí. Selhání toku je vrstva neporušeného materiálu, která se pohybuje nad vrstvou zkapalněné půdy, na souši nebo pod vodou. Při rychlosti až desítek mil za hodinu mohou být poruchy průtoku katastroficky destruktivní. Půda, která normálně podporuje budovu nebo jinou konstrukci, po zkapalnění pociťuje ztrátu únosnosti, což umožňuje usazení a naklonění podporované konstrukce. K úderům písku dochází, když dlouhodobé třepání zkapalněných vrstev způsobí erupci vody z vrstvy písku.

Zemětřesení mohou změnit tok podzemní vody z pramenů tím, že způsobí expanzi a kontrakci zvodnělé vrstvy, ze které pramen teče. Změna může být dočasná nebo trvalá. Poruchy zemětřesení mohou také vyústit v posunutí proudových kanálů a propadání rybníků, vody, která se hromadí v depresi podél zlomové linie úderu. Zdaleka největším účinkem zemětřesení v hydrosféře je tsunami, což v japonštině znamená „přístavní vlna“. Tsunami jsou výsledkem náhlého vertikálního posunu v oceánském dně, obvykle tam, kde se setkávají tektonické desky, což může být způsobeno zemětřesením, sesuvem půdy nebo sopkou. Vytvoří se malá vlna, obvykle jen několik stop vysoká. Jak hloubka vody klesá v blízkosti pevniny, výška vlny se mnohonásobně zvyšuje a je schopen způsobit masivní destrukci stovky nebo tisíce kilometrů od místa zemětřesení. Miniaturní forma tsunami, která se může vyskytovat v jezerech, se nazývá seiche.

Velká zemětřesení mohou zvýšit výšku hor kdekoli od několika palců do několika stop. Když se jedna strana poruchy posune vzhůru vzhledem k druhé straně poruchy, vytvoří strmý hřeben zvaný scarp. Jelikož se podél poruchy vyskytují opakovaná zemětřesení, je hornina podél zlomu rozbitá a podléhá erozi, která v průběhu času může v zóně poruchy vytvořit údolí. Porucha může narušit pohyb podzemní vody, zvýšit nebo snížit její hladinu a způsobit vznik rybníků nebo pramenů. Porucha úderu na povrchu země se zobrazí jako dlouhé mělké narušení nazývané moletrack.