Hur en jordbävning påverkar biosfären och hydrosfären

Jorden är gjord av enorma rörliga delar som kallas tektoniska plattor som skjuter mot varandra med stor kraft. När en platta plötsligt viker för en annan inträffar en jordbävning. Jordbävningar påverkar biosfären, det lager av jordens yta där liv kan existera. Detta inkluderar allt vatten på eller nära jordens yta, hydrosfären. En jordbävnings svårighetsgrad ökar när dess storlek (dess relativa storlek mätt med en seismograf) ökar och minskar när avståndet från felet som orsakade den ökar.

Den mesta förstörelsen av människoliv i en jordbävning beror på att byggnader kollapsar, vilket på fysikens språk orsakas av en kombination av kropps- och ytvågor. Dessa vågor får marken och byggnader som vilar på marken att vibrera på ett komplext sätt. Vågorna färdas upp genom att bygga grundar och bekämpa deras tröghet eller motstånd mot förändring. Stress läggs på väggar och fogar, vilket förstör byggnader som inte har byggts för att motstå det.

Jordbävningar kan orsaka flera typer av jordskred. Den vanligaste typen av jordbävningsinducerad jordskred är ett stenfall som förekommer i branta sluttningar. Jordskred kan förekomma i branta sluttningar som i allmänhet är stabila men där jorden är finkornig och inte hålls på plats. Jordskred under vattnet kan förekomma i deltor och kan vara ansvariga för skador på hamnanläggningar, vilket hände i Seward, Alaska 1964.

Sandjordar som normalt är stabila och stödjande kan blandas med vatten under en jordbävning och bli som kvicksand - liknar vad som händer när du vrider tårna i sand nära vattenlinjen vid havet strand. Resultatet är flytande, vilket kan manifestera sig på ett antal sätt. En lateral spridning är sidorörelsen av stora markområden i en mjuk sluttning. Jord kan röra sig från 10 till 150 fot och kan vara förstörande för underjordiska rörledningar. Ett flödesfel är ett lager av intakt material som rider över ett lager av flytande mark, på land eller under vattnet. Flyttfel kan vara katastrofalt destruktiva när vi rör oss så mycket som tiotals mil i timmen. Jord som normalt stöder en byggnad eller annan struktur upplever förlust av bärstyrka vid flytande, vilket gör att den stödda strukturen kan sätta sig och tippa. Sandslag uppstår när långvarig skakning av flytande skikt orsakar utbrott av vatten från sandlagret.

Jordbävningar kan förändra grundvattenflödet från källor genom att orsaka expansion och sammandragning av den akvifer som våren strömmar från. Ändringen kan vara antingen tillfällig eller permanent. Jordbävningsfel kan också leda till förskjutna strömningskanaler och dammar, vatten som samlas i fördjupningen längs en strejkfel. Den överlägset största effekten av jordbävningar i hydrosfären är tsunamin, som betyder "hamnvåg" på japanska. Tsunamier beror på ett plötsligt vertikalt skift i havsbotten, vanligtvis där tektoniska plattor möts, vilket kan orsakas av en jordbävning, ett jordskred eller en vulkan. En liten våg, i allmänhet bara några meter lång, genereras. När vattendjupet minskar nära land ökar dock vågens höjd många gånger, och kan orsaka massiv förstörelse hundratals eller tusen mil från platsen för jordbävning. En miniatyrform av tsunami som kan förekomma i sjöar kallas en seiche.

Stora jordbävningar kan öka höjden på bergen var som helst från några centimeter till några fot. När ena sidan av felet rör sig upp relativt den andra sidan av felet, skapas en brant ås som kallas en scarp. Eftersom upprepade jordbävningar inträffar längs ett fel bryts berget längs felet och blir föremål för erosion som över tid kan bilda en dal i felzonen. Ett fel kan störa grundvattenrörelsen, höja eller sänka nivån och orsaka att dammar eller källor bildas. Ett fel på markytan visar sig som en lång grund störning som kallas moltrack.