Jordskjelvkatastrofen i Tyrkia og Syria har krevd mange menneskeliv og ført til ufattelige menneskelige lidelser. Historisk sett er jordskjelv de mest alvorlige naturkatastrofene på Jorden, verre enn sykloner og vulkanutbrudd. I tillegg til rystelser og endring av landskap kan jordskjelv utløse tsunamier, jordskred, steinras og oversvømmelser. Bygninger kan rase sammen eller brenne, infrastruktur og avlinger bli ødelagt, og varige endringer kan skje i et samfunn som blir rammet. Dette er del 1 av to artikler. I denne delen forklarer jeg hva jordskjelv er, hva som forårsaker jordskjelv og hvilke steder på kloden som er mest utsatt. Hvordan man måler og registrerer jordskjelv, jordskjelvenes forutsigbarhet, risiko og skadevirkninger, samt litt om menneskeskapte jordskjelv vil belyses i del 2.
Hva er jordskjelv?
Jordskjelv er plutselige rystelser eller bevegelser i Jorden, som følge av utløsning av oppsamlede spenninger i Jordens litosfære. Litosfæren («steinskallet») er den faste, ytterste delen av Jorden, og består av jordskorpen og den aller øverste delen av mantelen. Litosfæren består av de bevegelige jordplatene. Det er langs grensene mellom disse det er hyppigst jordskjelv, og hvor de kraftigste skjelvene oppstår. Jordskjelv kan imidlertid også oppstå ved forkastninger utenfor disse plategrensene. Norge ligger ikke ved en plategrense, men vi opplever at det en sjelden gang kan riste godt i kaffeserviset i vitrineskapet.
Forkastninger, fokus og episenter
Jordskjelv oppstår oftest ved at to sider av en sprekk i litosfæren plutselig glipper i forhold til hverandre. Dette skjer fordi litosfæreplatene er i stadig bevegelse. Det bygges opp kraftige spenninger i bergartene som ligger inntil plategrensene. Under de store kreftene som er i sving er ikke bergartene helt stive, men de oppfører seg elastisk. Når trykket blir større enn sprekkens svakeste punkt vil sprekken gi etter, det frigjøres energi og fjellet vil forskyve seg. Noe av energien går over til varme, men mye sendes ut som seismiske bølger (disse forklares i eget avsnitt i del 2). Rystelsene de forårsaker når de når Jordens overflate kan vare fra sekunder til flere minutter. Etter jordskjelvet vil det bygge seg opp spenninger på nytt, og et nytt jordskjelv vil finne sted etter en viss tid. Sprekker der slike bevegelser foregår kalles forkastninger, og man skjelner mellom normalforkastninger, revers- eller skyveforkastninger, sidelengs forkastninger og skråforkastninger. De fleste normal eller reversforkastninger har også en sidelengs bevegelse, og kan dermed kalles skråforkastninger. Forkastninger varierer i størrelse fra noen få meter til flere hundre kilometer, men ikke alle er knyttet til jordskjelv.
Normalforkastninger skjer i områder der det er en strekning av litosfæren, f.eks. ved midthavsrygger. Der beveger jordplatene seg bort fra hverandre. Den ene siden vil synke ned langs et skråplan i forhold til den andre siden. Åpningen som oppstår mellom platene, vil fylles opp med magma fra mantelen. Magmaet størkner og danner ny skorpe, slik at skorpen dermed er blitt lengre. Island, som ligger ved den midtatlantiske rygg, vokser med 2 cm i året. Jordskjelv ved normalforkastninger er oftest av svakere styrke enn magnitude 7.
Reversforkastninger skjer ved destruktive plategrenser der litosfæren trykkes sammen. Et eksempel har vi langs vestkysten av Sør-Amerika der det er en såkalt subduksjonssone. Der presses havbunnsplaten som kalles Nazca-platen under den søramerikanske platen med en hastighet på 6-11 cm i året. Litosfæren blir kortere der det er reversforkastninger. De kraftigste jordskjelvene på Jorden (magnitude 8 og høyere), såkalte mega-thrust-jordskjelv, forekommer enten ved subduksjonssoner eller der hvor kontinentalplater kolliderer, slik som ved Himalaya-fjellkjeden.
Sidelengs forkastninger (også kalt strøk-slip-forkastninger) har som navnet antyder en horisontal bevegelse. Den kan enten være venstrelengs (sinistral) eller høyrelengs (dekstral), etter hvilken vei den motsatte blokken flytter seg (tenkt at en står på den ene blokken). Den kjente San Andreas-forkastningen i California er et eksempel på en sidelengs forkastning. Jordskjelvene kan nå en styrke på opptil magnitude 8, særlig hvis det er to kontinentalplater som gnisser mot hverandre.
Punktet på en forkastning der bruddet som leder til et jordskjelv starter kalles fokus eller hyposenter, mens punktet på overflaten rett over fokus kalles episenter. Episenter er et begrep som brukes mye i nyhetene. Bruddet beveger seg utover langs forkastning fra fokuspunktet (jordskjelvets sentrum) med en hastighet på flere kilometer per sekund.
Hvor dype kan jordskjelv være?
Jordskjelv forekommer mellom Jordens overflate og ned til et dyp på 700 km. De aller fleste opptrer i jordskorpen, men de kan også opptre i den øvre mantel. Man deler forekomsten av jordskjelv inn i tre soner: De grunne skjelvene (0-70 km), de intermediære (70-300 km) og de dype skjelvene (300-700 km). Grunne skjelv opptrer ofte langs plategrenser som beveger seg sideveis eller bort fra hverandre. Litosfæren er normalt omtrent 100 km tykk, og ikke mer enn 280 km tykk under kontinenter. Under litosfæren ligger astenosfæren. Der er bergartene plastiske, ikke sprø slik som i litosfæren, og dermed uten evne til å bygge opp de spenningene som skaper jordskjelv. Derfor vil det som regel ikke oppstå jordskjelv med fokus dypere enn 100 km. Unntakene skjer ved de destruktive plategrensene. Der kan litosfæreplater skyves ned på så store dyp som 700 km. Den seismiske sonen som løper parallelt med litosfæreplaten som skyves under kalles Wadati-Benioff-sonen, oppkalt etter to seismologer som uavhengig av hverandre oppdaget denne sonen.
Kilder:
Hjemmesiden til NORSAR: https://www.jordskjelv.no (og lenker på denne siden)
Store Norske Leksikon: https://snl.no/jordskjelv
Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Earthquake
https://en.wikipedia.org/wiki/Wadati-Benioff_zone
