من الصعب للغاية التنبؤ بدقة بموعد ومكان حدوث الزلزال. تحدث الزلازل بسبب قوى جيولوجية معقدة تنشأ تحت سطح الأرض، ومن الصعب جدًا قياس هذه القوى والتنبؤ بها بدقة.
ومع ذلك، من الممكن الكشف عن علامات تحذيرية من وقوع زلزال وشيك، مثل التغيرات في سلوك الحيوانات، والتغيرات في المجال المغناطيسي للأرض أو الحركات المفاجئة في مستويات المياه الجوفية. تُجرى دراسات لمحاولة فهم هذه العلامات التحذيرية واستخدامها للتنبؤ بالزلازل، ولكن في الوقت الحالي لا تزال هذه التقنيات تجريبية وليست موثوقة بنسبة 100٪.
وتبقى أفضل طريقة للحماية من القوى المدمرة للزلازل هي الاستعداد مقدمًا عن طريق وضع خطة للطوارئ والحصول على الإمدادات الأساسية مثل الماء والغذاء والدواء وكذلك استغلال التكنولوجيا المضادة للهزات الأرضية في البناء.
ما هي مناطق العالم الأكثر تعرضاً للزلازل ؟
تعتبر الزلازل شائعة الحدوث على سطح الأرض بسبب الاحتكاك بين الصفائح التكتونية التي تطفو على الصهارة الأرضية. وعندما تتلامس أو تلتصق أو تتداخل، فإن تراكم الضغوط يولد الهزات الزلزالية الشهيرة التي نعرفها. الزلازل، التي يستحيل حاليا التنبؤ بها والتي تحدث بسرعة البرق، يمكن أن تسبب أضرارًا هيكلية كبيرة وتسبب العديد من الوفيات.
تشمل سبع صفائح تكتونية كبيرة جدًا سطح وشاح الأرض، وأكبرها صفيحة المحيط الهادئ التي تغطي عدة ملايين من الكيلومترات المربعة. في حركة دائمة، تغير هذه الصفائح وجه كوكبنا. إن تقاطعات هذه الصفائح هي النقاط الساخنة على سطح الأرض حيث من المرجح أن تحدث الزلازل. وهذه هي حالة ولاية كاليفورنيا، الواقعة على صدع "سان أندرياس" والتي تستعد للزلزال الكبير ("الزلزال الكبير"، الذي يخشاه سكان كاليفورنيا بشدة، من سان فرانسيسكو إلى لوس أنجلوس، من المتوقع أن يحدث في غضون سنوات قليلة. حيث رصدت دراسة جديدة العديد من الهزات الصغيرة تحت سطح الأرض، والتي يمكن أن تكون نذيراً لكارثة قادمة). أمريكا الوسطى واللاتينية، ولكن أيضًا جزء كبير من آسيا مع اليابان وتايوان والفلبين وإندونيسيا تتعرض بانتظام لزلازل كبيرة. ويتأثر حوض البحر الأبيض المتوسط أيضًا بالزلازل، في تركيا والمغرب وإيطاليا على وجه الخصوص.
حلول وأفكار مبتكرة لبناء مباني مقاومة للزلازل
- استخدام مواد مقاومة للزلازل في المباني : يمكن تشييد المباني باستخدام مواد أكثر مقاومة للزلازل، مثل الخرسانة المسلحة بالألياف والصلب والأخشاب المصفحة بالغراء. الخرسانة المسلحة بالألياف هي مادة تحتوي على الفولاذ أو الألياف الزجاجية لتقوية الخرسانة وجعلها أكثر مقاومة للضغوط الزلزالية. يعتبر الفولاذ أيضًا مادة شديدة المقاومة للزلازل، وغالبًا ما يستخدم لتقوية الهياكل الخرسانية. الخشب الرقائقي الملصق هو مادة أخرى يمكن استخدامها في تشييد المباني المقاومة للزلازل. وهي مكونة من طبقات من الخشب يتم لصقها معًا لتشكيل عوارض وأعمدة وجدران.
- العزل الزلزالي : يمكن تزويد المباني بأنظمة عزل زلزالية تسمح للمبنى بالتحرك مع الزلزال، وبالتالي تقليل الضغوط الزلزالية على الهيكل. غالبًا ما تشتمل أنظمة العزل الزلزالي على مخمدات الكتلة (tuned mass damper) ومخمدات السوائل اللزجة (viscous dampers) ونوابض (springs) ومحامل الاحتكاك (bearings). غالبًا ما يتم دمج هذه الأنظمة في أساسات المبنى والأرضيات والجدران.
- هندسة الزلازل : يمكن تصميم المباني لتحمل الزلازل باستخدام تقنيات هندسة الزلازل (Earthquake engineering)، مثل جدران القص (Shear wall) وإطارات البوابات وأنظمة قاعدة العزل. جدران القص هي جدران متصلة بهيكل المبنى لتقليل الحركات الجانبية للمبنى أثناء الزلزال. إطارات البوابة عبارة عن هياكل تتكون من عوارض وأعمدة صلبة تقاوم القوى الأفقية التي تسببها الزلازل. أنظمة قاعدة العزل هي أنظمة تفصل المبنى عن الأرض بعوازل أساسية لتقليل الاهتزازات والضغوط الزلزالية على المبنى.
- استخدام التكنولوجيا : يمكن استخدام تقنيات مثل أجهزة الاستشعار الزلزالية لاكتشاف الزلازل وتشغيل أنظمة الإنذار المبكر لإخلاء المباني. يمكن أيضًا استخدام المستشعرات الزلزالية لمراقبة الضغوط الزلزالية على المباني والبنية التحتية الحيوية لمنع الأضرار الهيكلية.
أخيرا، من المهم الإشارة الى أن أفضل طريقة لتقليل الأثار المدمرة للزلازل هي اتباع معايير البناء المضاد للزلازل لبناء مباني مقاومة للزلازل من البداية.