Хроники дрейфующих островов

Японцы очень быстро приходят в себя после землетрясения 11 марта.
Фото Reuters

11 марта японская матушка-природа вновь показала, что у нее не только уникальная красота, но и весьма грозная сила. Уже больше месяца новостные программы телеканалов мира начинаются репортажами с северно-восточного побережья острова Хонсю, основного острова Японского архипелага, где произошло сильнейшее землетрясение, сопровождавшееся разрушительным цунами.

На стыке плит

В год в Японии регистрируется около 7 тысяч землетрясений. В Токио слабые, но ощутимые землетрясения происходят примерно раз в три дня. Сильные, ощущаемые всеми, с колебаниями мебели, – 5–10 раз в год. Но такой силы, как последнее, остаются в памяти народа на века. Недаром их традиционно называют «Великими». Это – Великое землетрясение Канто (1923 год, Токио), Великое землетрясение Хансин (1995 год, Кобе) и нынешнее Великое землетрясение в Восточной Японии (Мияги, 2011 год).

Сейсмическая активность в районе Японских островов объясняется тем, что в 100 километрах южнее Токио сталкиваются сразу четыре тектонические плиты: Североамериканская на севере, Филиппинская на юге, их с востока подпирает мощная Тихоокеанская плита, а с запада – Евроазиатская. Под воздействием тектонических процессов плиты постоянно движутся, наползают друг на друга, как льдины в ледоход. В результате между ними формируются зоны разломов, где при сдавливании накапливается энергия, которая высвобождается при землетрясениях.

Японские сейсмологи, естественно, тщательно следят за обстановкой в состоянии земной коры. Они весьма точно могут указать, где и даже какой силы можно ожидать землетрясения. Но не могут ответить на самый главный вопрос: когда оно произойдет? Если нельзя предсказать, то можно подготовиться к ударам стихии, чтобы избежать жертв. Но трагедия 11 марта показала, что готовиться к гневу матушки-природы нужно с большим запасом. Все строилось в расчете на землетрясения магнитудой 7,5 и соответствующего цунами. Магнитуда – эта условная величина, пропорциональная логарифму энергии землетрясения и характеризующая его общую энергию. В отличие от балльных систем она позволяет более корректно сравнивать землетрясения.

Еще в январе Штаб содействия сейсмологическим исследованиям представил доклад о вероятности в ближайшем будущем из-за смещения тектонических плит землетрясения магнитудой 7,5 у Тихоокеанского побережья района Тохоку, в префектуре Мияги. Это северо-восток острова Хонсю. Было указано восемь мест у побережья Тохоку с разломами плит земной коры, на границах которых наиболее вероятно могут произойти вызывающие землетрясения сдвиги.

Уточнение магнитуды

Сообщение не вызывало особой тревоги. На толчки с такой магнитудой было рассчитано при строительстве большинство сооружений в регионе. В том числе и шесть реакторов АЭС «Фукусима-1». Но землетрясение 11 марта было трудно предсказуемым не только по времени, но и по многим другим параметрам. Уже в первом сообщении о нем была сильно занижена его энергия.

Обычно Метеорологическое агентство Японии сразу после толчка по результатам показаний сети сейсмографов достаточно точно без уточнений определяет и сообщает населению магнитуды землетрясений. По этой информации начинаются, если необходимо, соответствующие мероприятия. В первом сообщении о землетрясении 11 марта магнитуда была указана 7,9. Позднее она была повышена до 8,4, а затем и до 8,8. В воскресенье, на второй день после землетрясения, магнитуда была вновь повышена до 9,0.

Такая же ошибка была и у американских сейсмологов. Геологическая служба США (U.S. Geological Survey, USGS) определила, что магнитуда землетрясения составила 8,9, но позднее повысила ее до 9,1. Повышение магнитуды на 0,2 эквивалентно удвоению сейсмической энергии, поскольку магнитуда пропорциональна логарифму энергии землетрясений. Увеличение магнитуды на 1,0 соответствует увеличению энергии в 32 раза.

Увеличение магнитуды было сделано на основе расчетов о сейсмических волнах, регистрируемых в различные частях мира. В Японии, как оказалось, данные из других стран были необходимы и потому, что расположенные в непосредственной близости сейсмографы не были рассчитаны на регистрацию землетрясений такой силы. Позднее тщательный анализ позволил восстановить картину катастрофы.

Комплексный случай

После первого толчка в 2 часа 46 минут 11 марта произошли еще два мощных сдвига в земной коре. Данные Метеорологического управления о магнитуде 8,8 были основаны на результатах анализа показаний по первому толчку, колебания продолжались 90 секунд. Минутой позднее земная кора в районе несколько южнее также начала смещаться. И здесь сдвиг коры продолжался около 90 секунд. Третья подвижка земной коры началась еще дальше к югу. Все три подвижки продолжались около 6 минут.

Произошла своеобразная цепная реакция подвижек коры в разломе, которые и вызвали Великое землетрясение в Восточной Японии, самое мощное из когда-либо регистрируемых в стране. На пресс-конференции 13 марта пресс-атташе Метеорологического управления Японии по вопросам землетрясений Такаси Иокота заявил, что «три сильнейших землетрясения одно за другим – весьма редкий комплексный случай». Великое землетрясение в Восточной Японии было мощнее в 45 раз, чем Великое землетрясение в Канто 1923 года, в 1450 раз, чем Великое землетрясение Хансин в Кобе в 1995 году.

Кроме трех основных толчков в пятницу было еще 262 толчка магнитудой более 5,0, с магнитудой самого сильного 7,4. Такого в Японии ранее не отмечалось. В последующие дни землетрясения на северо-востоке острова Хонсю продолжались. Толчки примерно такой же силы отмечались и в других районах Японии, на побережье Японского моря в префектуре Нагано 12 марта, в префектуре Сидзуока 15 марта.

По выделяемой энергии вторая и третья подвижка коры были примерно одинаковы с первой. Совокупная сейсмическая энергия всей серии была гигантской. Руководство Метеорологического управления считает, что в итоге произошла подвижка тектонической плиты размером 500 км с севера на юг и около 200 км с востока на запад. При этом наблюдения сейсмологов показывают, что в префектуре Мияги произошел сдвиг участка земной коры на 4,4 метра в направлении восток–юго-восток и его опущение на 75 сантиметров.

Эпицентры трех первых толчков были на дне океана и сравнительно близко к побережью. Поэтому, как отмечают эксперты Института землетрясений Токийского университета, сильное цунами ударило по побережью всего через 10 минут после толчков. Времени для оповещения и организации вывода населения из опасной зоны практически не было. Волна высотой от 7,3 и более метров нахлынула на побережье на расстояние до 6 км, была затоплена территория более 400 квадратных километров. Именно цунами стало причиной большинства жертв и нанесло основной ущерб.

Когда имеешь дело с природой

Профессор кафедры по строительству морских сооружений университета Васэда Томоя Сибаяма после облета пострадавшего района отмечает, что удар волны не выдержали даже, казалось бы, построенные на века сооружения. Мол, прикрывающий вход в бухту Камаиси в префектуре Иватэ был построен в 2009 году по заказу Министерства государственной территории и транспорта, возводился из расчета противостоять самому мощному предыдущему землетрясению в этом районе магнитудой 8,5. Его основание шириной в 20 метров находилось на глубине 63 метра. Над водой мол возвышался на 8 метров. Его северная часть длиной 800 метров была разрушена цунами полностью, от другой остались только обломки. В порту Офунато и ряде других волноломы также разрушены. Сила удара цунами оказалась много больше, чем рассчитывали строители.

Томоя Сибаяма констатировал, что большинство дамб, набережных и других прибрежных защитных сооружений не смогли выполнить своего предназначения. Последнюю линию защиты от цунами в городе Мияко – дамбу высотой 10 метров и длиной 2,5 км – население прозвало «Великой Китайской стеной». Но цунами пробило и ее, залило город и превратило его в грязное болото. Другой рыбацкий поселок дамба также не уберегла от цунами и смешала на его территории в апокалипсическую груду искореженные автомобили, рыбацкие суда. Реальность, похожая на кадры фильма из разряда фильмов-катастроф.

Необходима полный пересмотр строительных нормативов и мер по защите от стихийных бедствий, считает Сибаяма. Вопрос – в какой мере. Глава Комитета по исследованию землетрясений при правительстве Японии, профессор Токийского университета Кацуюки Абэ на пресс-конференции после заседания комитета заявил: члены комитета не рассчитывали, что землетрясение такой энергии может произойти в районе Тохоку. Но нынешняя катастрофа убедила в том, что «нет ничего невозможного, все что угодно может произойти, когда имеешь дело с природой».