Kaip žemės drebėjimas veikia biosferą ir hidrosferą

Žemė yra pagaminta iš didžiulių judančių dalių, vadinamų tektoninėmis plokštėmis, kurios stumia viena prieš kitą didele jėga. Kai viena plokštė staiga užleidžia vietą kitai, įvyksta žemės drebėjimas. Žemės drebėjimai veikia biosferą, Žemės paviršiaus sluoksnį, kuriame gali egzistuoti gyvybė. Tai apima visą vandenį Žemės paviršiuje ar šalia jo, hidrosferą. Žemės drebėjimo sunkumas didėja, kai jo dydis (jo santykinis dydis, matuojamas seismografu) didėja ir mažėja didėjant atstumui nuo jį sukėlusio gedimo.

Daugiausia žmonių gyvybių sunaikinimas žemės drebėjimo metu įvyksta dėl pastatų griūties, kurią fizikos kalba sukelia kūno ir paviršiaus bangų derinys. Dėl šių bangų žemė ir ant žemės esantys pastatai vibruoja kompleksiškai. Bangos keliauja aukštyn per pastato pamatus ir kovoja su savo inercija arba pasipriešinimu pokyčiams. Sienoms ir siūlėms tenka įtempimas, kuris ardo pastatus, kurie nebuvo pastatyti, kad galėtų jį atlaikyti.

Žemės drebėjimai gali sukelti kelių tipų nuošliaužas. Dažniausias žemės drebėjimo sukeltas nuošliaužos tipas yra uolų kritimas, įvykstantis stačiuose šlaituose. Dirvo lavinos gali atsirasti stačiuose šlaituose, kurie paprastai yra stabilūs, tačiau ten, kur dirvožemis yra smulkiagrūdis ir nėra tvirtai laikomas vietoje. Deltose gali atsirasti povandeninių nuošliaužų, kurios gali būti atsakingos už uosto įrenginių pažeidimus, kaip tai atsitiko Seward mieste, Aliaskoje 1964 m.

Smėlio dirvožemiai, paprastai stabilūs ir palaikantys, žemės drebėjimo metu gali susimaišyti su vandeniu ir tapti kaip bėgiojantis smėlis - panašiai kaip nutinka, kai smėlyje vingiuoji pirštus prie vandens linijos ties papludimys. Rezultatas yra suskystinimas, kuris gali pasireikšti įvairiais būdais. Šoninis išplitimas yra didelių dirvožemio plotų judėjimas šonu švelniu šlaitu. Dirvožemis gali judėti nuo 10 iki 150 pėdų ir gali būti žalingas požeminiams vamzdynams. Srovės nepakankamumas yra nepažeistos medžiagos sluoksnis, kuris važiuoja virš suskystinto dirvožemio sluoksnio, sausumoje ar po vandeniu. Judant net dešimtimis mylių per valandą, srauto gedimai gali būti katastrofiškai destruktyvūs. Dirvožemis, kuris paprastai palaiko pastatą ar kitą konstrukciją, suskystėjęs praranda laikomąją jėgą, todėl atraminė konstrukcija gali nusistovėti ir pasvirti. Smėlio smūgiai įvyksta, kai ilgai kratant suskystintus sluoksnius, vanduo išsiveržia iš smėlio sluoksnio.

Žemės drebėjimai gali pakeisti požeminio vandens srautą iš šaltinių sukeldami vandentakio, iš kurio teka šaltinis, išsiplėtimą ir susitraukimą. Pokyčiai gali būti laikini arba nuolatiniai. Žemės drebėjimo gedimai taip pat gali sukelti upelio kanalų paslinkimą ir tvenkinius - vandenį, kuris kaupiasi įduboje palei smūgio ir slydimo lūžio liniją. Iki šiol didžiausias žemės drebėjimų poveikis hidrosferoje yra cunamis, o tai japonų kalba reiškia „uosto banga“. Cunamiai atsiranda dėl staigaus vertikalaus vandenyno dugno poslinkio, dažniausiai ten, kur susitinka tektoninės plokštės, kurį gali sukelti žemės drebėjimas, nuošliauža ar ugnikalnis. Susidaro maža banga, paprastai tik kelių metrų aukščio. Mažėjant vandens gyliui netoli sausumos, bangos aukštis daug kartų padidėja ir yra pajėgi sukelti didžiulį sunaikinimą šimtus ar tūkstančius mylių nuo vietovės žemės drebėjimas. Miniatiūrinė cunamio forma, kuri gali atsirasti ežeruose, vadinama seichu.

Dėl didelių žemės drebėjimų kalnų aukštis gali padidėti nuo kelių colių iki kelių pėdų. Kai viena gedimo pusė juda aukštyn, palyginti su kita gedimo puse, ji sukuria stačią kalvagūbrį, vadinamą lazda. Kai gedimo metu pasikartoja žemės drebėjimai, uoloje esanti uola lūžta ir tampa erozija, kuri laikui bėgant gali sudaryti slėnį gedimo zonoje. Gedimas gali sutrikdyti požeminio vandens judėjimą, pakelti ar sumažinti jo lygį ir sukelti tvenkinių ar šaltinių susidarymą. Streiko-slydimo gedimas ant žemės paviršiaus rodomas kaip ilgas seklus sutrikimas, vadinamas moletracku.