Πώς ένας σεισμός επηρεάζει τη βιόσφαιρα και την υδρόσφαιρα

Η γη είναι κατασκευασμένη από τεράστια κινούμενα κομμάτια που ονομάζονται τεκτονικές πλάκες που σπρώχνουν το ένα το άλλο με μεγάλη δύναμη. Όταν μια πλάκα ξαφνικά μπαίνει σε άλλη, συμβαίνει σεισμός. Οι σεισμοί επηρεάζουν τη βιόσφαιρα, το στρώμα της επιφάνειας της Γης στην οποία μπορεί να υπάρχει ζωή. Αυτό περιλαμβάνει όλο το νερό πάνω ή κοντά στην επιφάνεια της Γης, την υδρόσφαιρα. Η βαρύτητα ενός σεισμού αυξάνεται καθώς το μέγεθος του (το σχετικό μέγεθός του όπως μετριέται από σεισμογράφο) αυξάνεται και μειώνεται καθώς η απόσταση από το σφάλμα που προκάλεσε αυξάνεται.

Η μεγαλύτερη καταστροφή ανθρώπινων ζωών σε έναν σεισμό προκύπτει από την κατάρρευση κτιρίων, η οποία προκαλείται, στη γλώσσα της φυσικής, από έναν συνδυασμό κυμάτων σώματος και επιφανείας. Αυτά τα κύματα αναγκάζουν το έδαφος και τα κτίρια που στηρίζονται στο έδαφος, να δονείται με πολύπλοκο τρόπο. Τα κύματα ταξιδεύουν μέσα από τα θεμέλια των κτιρίων και καταπολεμούν την αδράνεια τους ή την αντίσταση στην αλλαγή. Το άγχος τοποθετείται σε τοίχους και αρμούς, που καταστρέφουν κτίρια που δεν έχουν κατασκευαστεί για να αντέχουν.

Οι σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν πολλούς τύπους κατολισθήσεων. Ο πιο συνηθισμένος τύπος κατολισθήσεων που προκαλείται από σεισμούς είναι μια πτώση βράχου που εμφανίζεται σε απότομες πλαγιές. Οι χιονοστιβάδες του εδάφους μπορούν να εμφανιστούν σε απότομες πλαγιές που είναι γενικά σταθερές, αλλά όπου το έδαφος είναι λεπτόκοκκο και δεν συγκρατείται έντονα στη θέση του. Υποθαλάσσιες κατολισθήσεις μπορεί να συμβούν σε δέλτα και μπορεί να ευθύνονται για ζημιές σε λιμενικές εγκαταστάσεις, όπως συνέβη στο Seward της Αλάσκας το 1964.

Τα αμμώδη εδάφη που είναι συνήθως σταθερά και υποστηρικτικά μπορούν να αναμιχθούν με νερό κατά τη διάρκεια ενός σεισμού και να γίνουν σαν ταχεία άμμο - παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει όταν κουνάτε τα δάχτυλα των ποδιών σας στην άμμο κοντά στην ίσαλο γραμμή στο παραλία. Το αποτέλεσμα είναι η υγροποίηση, η οποία μπορεί να εκδηλωθεί με διάφορους τρόπους. Μια πλευρική εξάπλωση είναι η πλάγια κίνηση μεγάλων περιοχών εδάφους σε μια απαλή πλαγιά. Το έδαφος μπορεί να κινηθεί από 10 έως 150 πόδια και μπορεί να είναι καταστροφικό για υπόγειους αγωγούς. Η αποτυχία ροής είναι ένα στρώμα ανέπαφου υλικού που κινείται πάνω από ένα στρώμα υγροποιημένου εδάφους, σε ξηρά ή υποβρύχια. Μετακινώντας έως και δεκάδες μίλια ανά ώρα, οι αποτυχίες ροής μπορεί να είναι καταστροφικά καταστροφικές. Το έδαφος που υποστηρίζει κανονικά ένα κτίριο ή άλλη δομή αντιμετωπίζει απώλεια αντοχής στο ρουλεμάν όταν υγροποιείται, επιτρέποντας στην υποστηριζόμενη δομή να ηρεμήσει και να ανατραπεί. Τα χτυπήματα άμμου συμβαίνουν όταν η παρατεταμένη ανακίνηση υγροποιημένων στρωμάτων προκαλεί έκρηξη νερού από το στρώμα άμμου.

Οι σεισμοί μπορούν να τροποποιήσουν τη ροή των υπόγειων υδάτων από τις πηγές προκαλώντας διαστολή και συστολή του υδροφορέα από τον οποίο ρέει η πηγή. Η αλλαγή μπορεί να είναι προσωρινή ή μόνιμη. Σφάλματα σεισμού μπορεί επίσης να οδηγήσουν σε αντιστάθμιση καναλιών ροής και δεξαμενών χαλάρωσης, νερό που συλλέγεται στην κατάθλιψη κατά μήκος γραμμής βλάβης. Η μεγαλύτερη επίδραση των σεισμών στην υδροσφαιρία είναι το τσουνάμι, που σημαίνει «λιμάνι» στα Ιαπωνικά. Τα τσουνάμι προκύπτουν από μια ξαφνική κατακόρυφη μετατόπιση στον πυθμένα του ωκεανού, συνήθως όπου συναντώνται τεκτονικές πλάκες, που μπορεί να προκληθούν από σεισμό, κατολισθήσεις ή ηφαίστειο. Δημιουργείται ένα μικρό κύμα, γενικά μόνο λίγα μέτρα ύψος. Καθώς το βάθος του νερού μειώνεται κοντά στη γη, το ύψος του κύματος αυξάνεται πολλές φορές και είναι ικανό να προκαλέσει μαζική καταστροφή εκατοντάδες ή χιλιάδες μίλια από την τοποθεσία του σεισμός. Μια μικροσκοπική μορφή τσουνάμι που μπορεί να συμβεί σε λίμνες ονομάζεται seiche.

Οι μεγάλοι σεισμοί μπορεί να αυξήσουν το ύψος των βουνών από οπουδήποτε από μερικές ίντσες σε λίγα πόδια. Όταν μια πλευρά του σφάλματος κινείται προς τα πάνω σε σχέση με την άλλη πλευρά του σφάλματος, δημιουργεί μια απότομη κορυφογραμμή που ονομάζεται scarp. Καθώς οι επαναλαμβανόμενοι σεισμοί συμβαίνουν κατά μήκος ενός σφάλματος, ο βράχος κατά μήκος του σφάλματος σπάει και υπόκειται σε διάβρωση που, με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να σχηματίσει μια κοιλάδα στη ζώνη σφάλματος. Ένα σφάλμα μπορεί να επηρεάσει την κίνηση των υπόγειων υδάτων, αυξάνοντας ή χαμηλώνοντας το επίπεδο του και προκαλώντας σχηματισμό λιμνών ή πηγών. Ένα σφάλμα πρόσκρουσης στην επιφάνεια του εδάφους εμφανίζεται ως μια μακρά ρηχή διαταραχή που ονομάζεται moletrack.