https://frosthead.com

Hvordan Mexico Citys unikke geologi gør dødbringende jordskælv endnu værre

Hvert år fejrer Mexico City jubilæet for sin ødelæggende temblor i 1985 ved at afholde en række evakueringstest. Denne årlige ritual hædrer begge de 10.000 mennesker, der mistede deres liv i denne katastrofe og forbereder byens nuværende indbyggere til den næste naturkatastrofe. Men i går, kort efter, at forretningen var genoptaget, blev det centrale Mexico rystet af et rigtigt - og dødbringende - jordskælv på 7, 1 størrelser.

Da bygningerne begyndte at svaie, strømte skarer ud i gaderne. I videoer, der blev sendt til Youtube og Twitter, så mange strukturer ud til at gå i stykker under vibrationerne. Mindst 200 mennesker døde, ifølge Associated Press og andre nyhedssteder.

Desværre er tirsdagens temblor bare det sidste kapitel i Mexicos lange og tragiske historie med jordskælv. For to uger siden rystede et jordskælv med en styrke på 8, 1 - det stærkeste i et århundrede - det sydlige Mexico og dræbte næsten 100 mennesker. Hvad mange ikke er klar over, er, at der er en simpel årsag bag denne regionens tilbøjelighed til kataklysmer: Mexicos geologi - og især Mexico City - gør den til en perfekt storm for seismisk katastrofe.

Disse seneste jordskælv blev forårsaget af bevægelse af tektoniske plader, jordskorpens stykker, der bevæger sig og sprænger mod hinanden. Mexico sidder på toppen af ​​et kompliceret tidspunkt af tektoniske plader, der har været involveret i en langsom bevægelse kollision i over en million år. Når disse plader skraber mod hinanden, bygger spændinger indtil de når et brudspunkt - det er, når et jordskælv rammer. Den pludselige frigørelse af energi får seismiske bølger til at stråle ud fra episentret.

Ifølge den amerikanske geologiske undersøgelse, der sporer jordskælvaktivitet overalt i verden, har der i det sidste århundrede været ca. 19 andre jordskælv over 6, 5 styrke inden for kun 155 miles fra episenteret for det seneste jordskælv. Hundreder mere har rystet de tusinder af miles, der udgør landets kystlinje, mange på toppen otte i den tilsvarende Richter-skala.

Dette seneste jordskælv var centreret om en region, hvor Cocos tektoniske plade, der sidder under Stillehavet, langsomt skubbes ind under den kontinentale nordamerikanske plade. Denne bevægelse forårsager ekstreme spændinger, når pladen rammes ind i Jorden.

Mexico 85 jordskælv Selvom episentret for jordskælvet i 1985 var over 200 miles væk fra Mexico City, var katastrofen næsten flad til hovedstaden. (US Geological Survey Department of Interior / USGS / ID Celebi)

Det bliver værre. Mexico City, landets tætbefolkede hovedstad, er endnu mere modtagelige for jordskælv end resten af ​​landet. Dette gælder, selvom jordskælvets episenter er placeret langt fra byens grænser, hvilket var tilfældet for både dette seneste jordskælv (som stammer næsten 100 miles sydøst for Mexico City i delstaten Puebla), og jordskælvet i 1985 (hvis episenter var omkring 200 miles fra hovedstaden).

Selvom det faktum, at disse jordskælv skete samme dag med 32 års mellemrum, er rent tilfældighed, er deres dramatiske indvirkning på hovedstaden ikke. Årsagen: Gamle sedimenter, der ligger til grund for byfælden og forstørrer de vibrationer, der krusler gennem regionen.

Mexico City sidder på toppen af ​​en gammel lavvandet sø med jord, der er lavet af sedimenter, der vaskede ind fra de omkringliggende bjerge for tusinder af år siden. I begyndelsen af ​​1300-tallet, tiltrukket af disse frugtbare jordbund, valgte aztekerne en ø i søen, hvor de skulle bygge deres hovedstad, Tenochtitlan, som til sidst blev Mexico City. Selvom spanskerne senere dræner de omkringliggende farvande for at forhindre hyppig oversvømmelse, kan virkningerne af denne beslutning stadig mærkes i dag.

Når rystelser fra jordskælv rammer solid sten, ryster klippen simpelthen. Men når de rulles ind i de bløde sedimenter i et bassin, kan vibrationerne blive fanget og genlyd frem og tilbage gennem materialet, forklarer Susan Hough, en seismolog hos USGS. ”Det er næsten som et badekar, de [seismiske] bølger vil hænge frem og tilbage, ” siger hun. Andre seismologer har sammenlignet denne dynamiske dynamik med en skål med Jello.

Denne efterklang fører ikke bare disse bølger videre - den kan faktisk forstærke dem. ”Et bassin vil have naturlige frekvenser, der afhænger af dens form og størrelse samt de materielle egenskaber af sedimenterne inde, ” forklarer Jascha Polet, en geofysiker ved Californiens stats polytekniske universitet, Pomona, via e-mail. ”Når seismiske bølger får et bassin til at ryste ved en af ​​disse naturlige frekvenser, kan der forekomme betydelig forstærkning.”

Afhængig af frekvensen af ​​de seismiske bølger kan jordens bevægelse føre energi ind i bygninger med en bestemt højde. Dette, som gårsdagens jordskælv viser, får dem til at svinge - og til sidst vælte.

”Tænk på at skubbe et barn på en sving, ” tilføjer Hough. ”Hvis du begynder at skubbe hvert 5. sekund, vil det bare rodet tingene op.” Det vil sige, at pushene ikke har en kumulativ effekt. Men hvis du skubber på en jævn frekvens, sender hvert tryk barnet højere op i himlen.

Dette kort viser placeringen af ​​alle jordskælv, der har en størrelse på over 7, 0, der er registreret i Nordamerika. Selvom mange er spredt over Amerikas vestkyst, skal du bemærke den høje koncentration af jordskælv i det centrale og sydlige Mexico. Dette kort viser placeringen af ​​alle jordskælv, der har en størrelse på over 7, 0, der er registreret i Nordamerika. Selvom mange er spredt over Amerikas vestkyst, skal du bemærke den høje koncentration af jordskælv i det centrale og sydlige Mexico. (USGS)

Mens det længe har været kendt, at sedimenter kan forstørre rysten, lærte forskerne ikke nøjagtigt, hvor dramatiske virkningerne kunne være indtil 1985. Tembloren fladt næsten det fjerne Mexico City ud, men efterlod alligevel mange byer tæt på episentret næsten ubeskadiget. "Dette [jordskælv] lærte os, at bløde jordarter kan forstørre bevægelse i en grad, der aldrig troede var muligt, " sagde University of California i Berkeley-ingeniør Vitelmo Berto til LA Times i 1986, et år efter katastrofen.

De seismiske bølger, der tog bygninger ned, var fem gange større end bølger uden for byen, ifølge målinger, der blev foretaget under denne begivenhed, rapporterede LA Times . "Ingen forventede de intensitetsbevægelser, der blev registreret i Mexico City, " sagde Berto. "Ingen havde designet til det, og det er grunden til, at så mange bygninger mislykkedes."

Mexico Citys søbundede geologi gør det også tilbøjeligt til en endnu mere dramatisk katastrofe: flydende virkning.

Når jord er mættet med vand, kan intens omrystning få dem til at miste deres faste strukturer og begynde at fungere som en væske - til det punkt, at jorden kan sluge biler som hurtig sand. Likvidation forværrede virkningerne af jordskælvet fra 1985, hvilket undergravede grundlaget for mange bygninger. Selvom det endnu ikke er kendt, om dette er en faktor til det seneste jordskælv, ”ville det ikke være overraskende, ” siger Polet.

Hvis der er et sølvfor til disse destruktive naturlige begivenheder, er det, at de giver en videnskabelig mulighed for at indsamle data fra den virkelige verden i håb om bedre forståelse og mestring af fremtidige katastrofer. ”Denne katastrofe giver os en stor mulighed for at lære og forhindre, at en lignende katastrofe sker i De Forenede Stater, ” sagde National Science Funds daværende assistentdirektør for teknik under en amerikansk kongress briefing i kølvandet på katastrofen i 1985.

Når man kommer ud af Mexico Citys seneste tragedie, skal der dog fokuseres på befolkningen i det centrale Mexico. ”Prioriteten nu er fortsat med at redde dem, der stadig er fanget og yde lægehjælp til de sårede, ” sagde Mexicos præsident Enrique Peña Nieto i en videoerklæring, ifølge KTLA.com. ”Desværre har mange mennesker mistet deres liv, inklusive piger og drenge i skoler, bygninger og huse. Jeg vil udtrykke min medfølelse med dem, der mistede et familiemedlem eller en elsket. Mexico deler din sorg. ”

Hvordan Mexico Citys unikke geologi gør dødbringende jordskælv endnu værre