گفت‌وگو با دکتر «مهدی زارع» استاد و عضو هیأت‌علمی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله در رابطه با گسل‌ها و مناطق زلزله خیز ایران
به‌ناز مقدسی| ابعاد زلزله اخیر کرمانشاه آن‌قدر وسیع بود که حالا موضوع زلزله دل همه مردم کشور را لرزانده است. ساکنان معاصر ایران‌زمین که هنوز زلزله رودبار، بروجرد، بم و ورزقان را از یاد نبرده‌اند، دوباره دلشان با زلزله‌ای مرگبار لرزیده است و این سناریو پایان‌ناپذیر زمین هر لحظه و هر مکان را تهدید خواهد کرد. همین هم شده که این روزها بازار بحث و گفت‌وگو و حتی شایعه در نقاط زلزله‌خیز ایران به راه افتاده است و جواب قطعی هم به آن نمی‌توان داد. دکتر مهدی زارع، استاد و عضو هیأت‌علمی پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی یکی از کسانی است که سال‌ها در رابطه با موضوعات زمین‌شناسی مقاله و تحقیقات جامع انجام داده است و به‌طور قطع در شرایط کنونی گفت‌وگو با او می‌تواند پاسخی علمی به افکار عمومی در برابر خطر زلزله به‌ویژه زلزله تهران باشد.
این روزها فضای مجازی پر شده از اخبار مربوط به زلزله که قطعا بخشی از آنها شایعات است و چندان نمی‌شود به آنها اعتماد کرد. شما کارشناس این امر هستید و قطعا می‌توانید بخشی از این ابهامات را برطرف کنید. سوال نخست را به زلزله تهران اختصاص می‌دهم. اگر زلزله‌ای در تهران بیاید واقعا با فاجعه کشتار میلیونی مواجه خواهیم بود؟
واقعیت این است که هنوز سناریوی زلزله تهران شامل رخداد، تبعات و روش‌های مقابله با تبعات آن را نمی‌شناسیم. از نظر موقعیت، نمی‌توان کلانشهر تهران را از محل گسل‌های لرزه‌زا دور کرد، چراکه گسل شمال تهران با طول تقریبی صدکیلومتر، گسلی فعال است که متوسط دوره بازگشت زلزله‌ها روی این گسل حدود ٣هزارو٥٠٠سال است. براساس حفاری‌های باستان‌شناختی دهه ٤٠ در محدوده پارک قیطریه چنانچه نابودی تمدن قیطریه در هزار تا هزارو٢٠٠سال قبل از میلاد به رخداد زمین‌لرزه مربوط باشد، چه‌بسا بتوان رخداد زلزله را در اثر فعال‌شدن گسل شمال تهران در ٣هزارو٢٠٠سال قبل دانست. به‌طورکلی زیر زمین تهران را گسل‌های طول و درازی احاطه کرده‌اند. گسله مشاء با طولی بیش از ١٨٠کیلومتر از ناحیه شمال‌شرقی تهران و شمال کوه‌های توچال می‌گذرد و در غرب به گسل طالقان می‌پیوندد. پهنه گسل ایوانکی، گسل ری در جنوب، جنوب‌شرق تهران واقع شده است. گسل پیشوا در کنار شهر پیشوای ورامین قرار گرفته است. مطالعات دیرینه لرزه‌شناسی نشان می‌دهد که در ٧هزار‌سال گذشته حداقل دو بار گسل شمال تهران زمین‌لرزه‌هایی با بزرگای حدود ٧ریشتر داشته است. در شعاع صدکیلومتری مرکز تهران نیز در ٢٣٠٠سال گذشته حدود هر ٢٠٠سال یک زمین‌لرزه با بزرگای حدود ٧ریشتر رخ داده است. بنابراین در هر ٢٠٠سال در گستره صدکیلومتری پیرامون تهران انتظار رخداد زمین‌لرزه‌ای با بزرگای حدود ٧ریشتر وجود دارد. در این گستره حدود ١٨٥سال است که زمین‌لرزه مهمی رخ نداده و آخرین رخداد مهم مربوط به زلزله ١٨٣٠ دماوند شمیرانات است. با همه اینها درحال حاضر بخش ساخت‌وساز و شهرسازی در تهران نکته قابل توجهی است. اگر با وجود همه این گسل‌هایی که تهران را احاطه کرده‌اند، مشکل بافت‌های فرسوده و ساختمان‌های ناایمن وجود نداشت، شاید زلزله ٧ریشتری در تهران چندان ترسناک به نظر نمی‌رسید. اما در شرایط کنونی که بسیاری از ساختمان‌ها به‌خصوص در جنوب پایتخت فرسوده و بدون مقاومت هستند، باید برای کاهش تبعات زلزله در تهران فکری اساسی کرد.
به نظر شما درحال حاضر سریع‌ترین و بهترین راه برای کاهش تبعات زلزله احتمالی تهران چیست؟
شهرسازی در تهران باید با محدودیت قانونی روبه‌رو شود، همچنین باید برای کاربری‌های اراضی تهران نقشه‌های باکیفیت تهیه شود و برای جلوگیری از ساخت‌وساز به‌خصوص در حریم گسل‌ها قوانین ویژه‌ای تصویب شوند.
بعد از پیشرفت‌های تکنولوژیک بشر، این‌که هنوز انسان نتوانسته احتمال زلزله را تشخیص دهد یک مقدار سخت است. واقعا چرا هنوز محققان و دانشمندان زمین‌شناسی به چنین قدرتی دست نیافته‌اند؟
پیش‌بینی نتیجه کار علمی است و هر پدیده طبیعی براساس روش علمی قابل پیش‌بینی است، بنابراین پیش‌بینی زلزله (معرفی زمان، مکان و انداره رخداد مهم بعدی) نیز علی‌الاصول ممکن است، ولی اکنون پیش‌بینی زمان و اندازه رخداد مهم بعدی به‌صورت قطعی یا با دقت بالا (عدم‌قطعیت کم) هنوز ممکن نیست. جالب است که بدانید پیش‌بینی زلزله یکی از قدیمی‌ترین فعالیت‌های انسان در تمدن‌های باستانی (مانند چین) بوده است. درواقع مردمان چین باستان به زلزله به‌عنوان یک چالش نگاه می‌کردند و می‌خواستند این چالش را حل کنند. در دنیای امروز اما نگاه محققان و پژوهشگران به مقوله پیش‌بینی زلزله علمی‌تر شده است. درحال حاضر داده‌های لرزه‌ای از نواحی مختلف در دسترس یکی از پیش‌نشانگرهای لرزه‌ای است که بر روی آنها مطالعه می‌شود. روش‌های آماری پیشرفته برای مطالعه توزیع زلزله‌ها و نرخ لرزه‌خیزی مناطق مختلف ایران در کنار اطلاعات تنوع زیستی نیز یکی دیگر از روش‌های علمی مطالعه برای پیش‌بینی زلزله است.
مکانیزم دفاعی حیوانات چیست که چند ثانیه زودتر از انسان زلزله را تشخیص می‌دهند؟
از پویش رفتار موجودات زنده می‌توان برای پیش‌بینی زلزله بهره‌گرفت. درواقع شواهد پیش‌نشانگری زیستی و شواهد پیش‌نشانگر براساس رفتار میکروارگانیسم‌ها یکی از ابزارهایی است که امکان پیش‌بینی زلزله را فراهم می‌کند. بنابراین این نشانگرها و رفتارهای جانداران قبل از وقوع زلزله‌ها نیز یکی از ابزارهایی است که می‌توانیم در پیش‌بینی زلزله از آن استفاده کنیم، البته به‌طور قطع این روش باید به شکل علمی‌تری ساماندهی شود.
می‌گویند هر چقدر از آخرین زلزله در مناطق زلزله‌خیز دور شویم، تخریب زلزله بیشتر می‌شود. مثلا می‌گویند چون سال‌هاست در تهران زلزله نیامده اگر بیاید، تخریب بسیار بیشتری خواهد داشت. درواقع در افکار عمومی زلزله را شبیه به فنری تصور می‌کنند که بهتر است زودبه‌زود آزاد شود تا این‌که سال‌ها بگذرد، چراکه فنر هرچه بیشتر تحت‌تأثیر قرار بگیرد، آزادسازی آن با شتاب و قدرت بیشتری خواهد بود. آیا این تصور درست است یا صرفا برخاسته از افکار عامه است؟
بله، این موضوع به نبود لرزه‌ای مربوط است، وقتی یک مدت طولانی زمین‌لرزه‌ای رخ ندهد و ضمنا گذشته منطقه‌ای به دقت شناخته شده نباشد، همچنین در این منطقه گسل‌های پنهان هم وجود داشته باشد، ممکن است از محل گسل‌ها، دوره بازگشت آنها و میزان انرژی و نبود لرزه‌ای در آنها اطلاع کافی نداشته باشیم. مثلا در تهران نقشه گسل‌ها از سال‌های دهه ١٣٥٠ شمسی توسط محققان سازمان زمین‌شناسی کشور از طریق برداشت‌های سطحی مطالعه و تهیه شده است. گزارش شماره ٥٦ سازمان زمین‌شناسی کشور نتایج این بررسی‌ها را تا آن زمان به نمایش می‌گذارد. بررسی‌های نقشه‌های ژئوفیزیکی و مطالعه خط‌واره‌های مغناطیسی و روندهای لرزه‌خیزی نمایانگر وجود گسل‌های پنهان در گستره شهر تهران، منطقه بین تهران – کرج و در گستره کل استان تهران است. این گسل‌ها می‌تواند به‌عنوان گسل‌های لرزه‌زا موجب رخداد زلزله‌های مخرب نظیر زلزله ١٠شهریور ١٣٤١ بوئین‌زهرا شود. محققان نشان داده‌اند که بالاآمدگی رشته کوه‌های زاگرس در حدود ٥میلیون سال اخیر باعث شده دو ورقه عربی و ایران در این مدت حدود ٣٠درصد کوتاه شوند. بنابراین انتظار رخداد زمین‌لرزه‌ها روی گسل‌های فعال در بازگشت‌های منظم طبیعی است و هرچه این رخداد با وقفه روبه‌رو شود، با رخداد زمین‌لرزه‌های شدید و در فاصله‌های کوتاه‌تر بعدی می‌تواند
جبران شود.
کدام قسمت‌های ایران بیشترین احتمال زلزله را دارد؟
به‌طور متوسط حدود ١٠درصد از میزان تغییر شکل در پوسته زمین در ایران به‌صورت رخداد زمین‌لرزه (و حدود ٩٠درصد به‌صورت بی‌لرزه) خود را نشان می‌دهد. این میزان در رشته‌کوه‌های زاگرس در جنوب‌غرب ایران حدود ٣درصد به‌صورت رخداد زمین‌لرزه و در شمال ایران (به ویژه در ناحیه البرز و کپه‌داغ) به حدود بیش از ٣٠درصد (حدود ٧٠درصد بی‌لرزه) و حدود ١٣درصد در ناحیه لوت در شرق ایران می‌رسد. با این توصیف در رشته‌کوه‌های زاگرس بیشترین رخداد زمین‌لرزه‌ها وجود دارد که این زمین‌لرزه‌ها معمولا دیربه‌دیر رخ می‌دهند. اما در شمال و مرکز ایران زلزله بیشتر رخ می‌دهد.
پس‌لرزه‌ها همیشه خفیف‌تر از زلزله هستند؟
معمولا بله، مگر آن‌که زمین‌لرزه دیگری بر روی گسل مجاور با بزرگای بیشتر رخ دهد، یا روی همان گسل زلزله بزرگتری رخ دهد که در آن صورت به رخداد زلزله نخست پیش‌لرزه می‌گوییم و رویداد بزرگتر بعدی لرزه اصلی است، نه پس‌لرزه.
این روزها که بحث زیادی در مورد زلزله بین مردم وجود دارد باز در افکار عمومی مطرح شد که قدرت تخریب زلزله در هر ریشتر به شکل صعودی بالا می‌رود. آیا این موضوع درست است؟
بله. با هر درجه افزایش درجه بزرگا، دامنه نوسانات ١٠ برابر و میزان انرژی آزادشده ٣٣ برابر بزرگتر می‌شود.
نظر شما درباره تصویری که از نور خورشید در مناطق زلزله کرمانشاه پخش شد، چیست؟آیا قبل از زلزله امکان دارد با واکنش‌های جوی مواجه شویم یا صرفا نوعی تصادف بود؟
در آسمان عصرگاهی در همان ناحیه سرپل ذهاب چنین نوار‌های نورانی شبيه همان كه ٢١-٨-٩٦ ساعاتي قبلي از زلزله ديده شده، معمولا عصر‌ها و هنگام غروب آفتاب دیده می‌شود و در صورت نيمه‌ابري‌بودن هوا چنین حالتی طبیعی است، ولی الزاما ربطي به وقوع زلزله ندارد.
زلزله در دریا هم ممکن است اتفاث بیفتد یا فقط در مناطق خشکی چنین اتفاقی می‌افتد؟
بله ممکن است اتفاق بیفتد و اساسا بیشتر زلزله‌ها در دریا و در نوار حاشیه‌ای اقیانوس آرام و جایی که به آن حلقه آتش می‌گویند، رخ می‌دهند.
آیا ما به‌عنوان ساکنان زمین در رخ دادن این بلایای طبیعی مقصریم؟ یعنی به خاطر گرمایش زمین، بالارفتن میزان کربن در اتمسفر و گازهای گلخانه‌ای امکان زلزله را بالا برده‌ایم؟
در زمین‌شناسی ما با سه دوران (era) زمین‌شناختی برای تشریح تاریخچه زمین مواجهیم. این دوران‌ها عبارت از واحد‌های بزرگ زمانی در تاریخ زمین هستند و بر پایه تعیین سن و فسیل‌های شاخص یافته و تعیین شده‌اند. هر دوران به چند دوره (period) تقسیم می‌شود. سنگ‌هایی که در هر دوره شکل می‌گیرند به یک واحد چینه‌نگاری به نام سیستم (سامانه) مربوط‌اند. ما اکنون در دوران سوم و دوره کواترنری از حیات زمین قرار داریم. هر دوره به چند دور (epoch) تقسیم می‌شود. در زمین‌شناسی «دور» واحدی، زمانی است که دوره کوتاه‌تر و از «سن» واحد‌های سنگی طولانی‌تر است. ما اکنون در «دور» هولوسن (holocene) که به معنای «تماما جدید» است، زندگی می‌کنیم. دوره کواترنر از حدود ٢ونیم میلیون سال قبل آغاز شده و شامل پله ایستوسن و هولوسن است. در ٣٠٠سال گذشته ٧٥درصد از گونه‌های مختلف پستانداران از بین رفته‌اند و براساس پیش‌بینی آنتونی بارونسکی، دیرینه زیست‌شناس در دانشگاه برکلی کالیفرنیا و مقاله‌ای که در سال ٢٠١١ در مجله نیچر منتشر کرد اگر روند کنونی ادامه یابد، کلیه گونه‌های پستانداران در ٥٠٠سال آینده در وضع بحرانی و در حدود ٢٥٠٠سال آینده در وضع خطر انقراض کامل قرار خواهند گرفت. این پدیده‌ای است که در کل ٥٤٠ میلیون سال قبل از آن فقط ٥ بار رخ داده است. این ٥ انقراض در دوران نخست زمین‌شناختی (پالئوزوئیک) نخستین‌بار در ٤٣٥ میلیون سال قبل (پایان دوره اردوویسین)، بار دوم در ٣٥٤ میلیون سال قبل (پایان دوره دونین)، بار سوم در پایان دوران نخست در ٢٥١ میلیون سال قبل (که ضمنا پایان دوره پرمین نیز بوده)، بار چهارم در دوران دوم (مزوزوئیک) در ٢٠٥ میلیون سال قبل (در پایان دوره تریاس) و آخرین و پنجمین‌بار در پایان دوران دوم در ٦٥ میلیون سال قبل رخ داد؛ وقتی که شهاب سنگی بر روی زمین سقوط کرد. این همان زمانی است که زمین‌شناسان به‌عنوان پایان دوران دوم زمین‌شناسی (مزوزوئیک) و پایان دوره کرتاسه و زمان از بین رفتن دایناسور‌ها می‌شناسند. بارونسکی نتیجه گرفت که انسان هم‌اکنون درحال شکل دادن به یک انقراض جدید (ششمین انقراض بزرگ زمین) در همان ابعاد و اندازه آخرین انقراض در پایان کرتاسه است. این مسأله به دلیل تغییرات اقلیمی، آلودگی، سکونتگاه‌های جدید و ناپایدار و همچنین تهدید تنوع زیستی رخ‌داده است.
فناوری‌های روز دنیا برای مقابله با زلزله چیست؟ و فناوری‌های نوین چقدر در کاهش خدمات‌رسانی به زلزله‌زدگان موثر است؟
به دلیل اهمیت فراوان رویداد زمین‌لرزه در دهه‌های اخیر دانشمندان زیادی تلاش کرده‌اند تا با کمک فناوری‌های جدید از یك‌طرف و نا‌همگن بودن ساختمان داخل زمین، لایه‌ای‌بودن پوسته، وجود چین‌ها، گسل‌ها، انعكاس و شكست امواج در لایه‌ها، موج‌های تبدیل‌یافته و فرآیند پیچیده كاهندگی از طرف دیگر، به بررسی و تخمین ویژگی‌های جنبش نیرومند زمین بپردازند. درجهت رسیدن به این هدف روش‌های متفاوتی برای تخمین جنبش نیرومند زمین و هشدار پیش هنگام زمین‌لرزه توسعه یافته است.
روش‌های شبیه‌سازی، نقش مهمی را در تكمیل روش‌های سنتی برای برآورد جنبش‌های زمین ایفا كرده و اطمینان بیشتری در تخمین خصوصیات جنبش زمین می‌دهند. از این روش می‌توان برای فراهم كردن ركوردهای طراحی برای آنالیز پاسخ سازه‌ای یا ژئوتكنیكی برای یك منطقه مشخص و همچنین ایجاد داده‌های مصنوعی برای مناطق با داده‌های بدون اطلاعات استفاده کرد.
پارامترها و مشخصات مربوط به طراحی برای تحلیل دینامیكی سازه الزامی است. با توجه به آن‌که اسکان بشر در نواحی نزدیک به گسل به دلیل کمبود فضاهای مسکونی و نیز شرایط مناسب آب‌وهوایی در کوهپایه‌ها موجب حرکت ساخت‌وسازهای بشری به سمت گسل‌ها شده، اثرات میدان نزدیک را در زلزله‌های اخیر بیش از پیش غالب کرده و استفاده از فناوری‌های نوین را الزامی می‌کند. در این شرایط، شبیه‌سازی جنبش نیرومند زمین با توجه به اطلاعات موجود درخصوص مشخصات پوسته، وضع زمین‌ساختی و گسلش می‌تواند یک راه‌حل مناسب برای آنالیز و طراحی سازه‌های مهم باشد.
فرآیند برنامه‌ریزی مدیریت بحران و نقش فناوری اطلاعات را چگونه ارزیابی می‌کنید؟
فعلا به لحاظ عملیاتی، با مداخله نیروهای علمی و هدایت این فرآیند توسط مدیران بیشتر اجرایی و عملیاتی و کمتر علمی و متخصص، در ایران با ناکارآمدی نسبی بخش‌های دولتی و نیروهای مردمی در مسأله مدیریت بحران مواجه هستیم. این فرآیند البته قابل اصلاح است.