تاثیر گرم شدن زمین بر وقوع گسترده زمین لرزه ها و آتشفشان ها

سال ها است كه دانشمندان نسبت به خطرات گرم شدن زمین به واسطه ورود گازهای گلخانه ای حاصل از فعالیت های صنعتی به جو آن هشدار می دهند

سال ها است كه دانشمندان نسبت به خطرات گرم شدن زمین به واسطه ورود گازهای گلخانه ای حاصل از فعالیت های صنعتی به جو آن هشدار می دهند. تاكنون تحولات گسترده آب و هوایی، مسائل مرتبط با تنوع زیستی و تهدیدهای زیست محیطی در زمره این خطرات محسوب می شدند. اما به تازگی بعد جدید و ترسناك تری از خطرات حاصل از گرم شدن سراسری زمین نیز برای دانشمندان آشكار شده است. نتایج اخیر تحقیقات انجام شده حاكی از آن است كه تغییر توزیع آب در سیاره ما به واسطه تحولات آب و هوایی حاصل از گرم شدن زمین حتی می تواند بر فعالیت های زمین شناختی پوسته سیاره تاثیر بگذارد. بدین ترتیب با ادامه روند فعلی گرم شدن زمین باید علاوه بر روزهایی گرم تر، در انتظار وقوع زمین لرزه ها، سونامی ها و آتشفشان های بیشتری هم باشیم.

در روزهای پس از واقعه سونامی اقیانوس هند در دسامبر ،۲۰۰۴ سایت های اینترنتی پر شده بود از نظریه هایی كه این فاجعه را با پدیده گرم شدن سراسری زمین و تحولات آب و هوایی مرتبط می دانستند. البته هرچند بسیاری از آن نظریات چندان جنبه علمی نداشتند اما اكنون ارتباط میان وقوع رویدادهای شدید زمین شناختی (نظیر زلزله و آتشفشان) با پدیده گرم شدن زمین به یك موضوع جدی علمی بدل شده است.

اكنون شواهد گردآوری شده از چهارگوشه جهان حاكی از آن است كه تغییرات آب و هوایی حاصل از گرم شدن زمین می تواند منجر به افزایش وقوع رویدادهایی نظیر زمین لرزه، فوران های آتشفشانی و نیز لغزش بستر اقیانوس ها (كه خود باعث وقوع سونامی های عظیم خواهد شد) شود. هرچند چنین اتفاقی پیش از این نیز چندین بار در طول تاریخ زمین تكرار شده است اما نكته وحشتناك آن است كه ما هم اكنون دقیقاً در آستانه تكرار مجدد چنین واقعه ای قرار گرفته ایم. البته هیچ یك از دانشمندان وقوع زلزله سوماترا را حاصل از گرم شدن زمین نمی دانند اما عموم آنها معتقدند كه در صورت ادامه روند فعلی تغییرات آب و هوایی زمین، نه تنها باید منتظر روزهایی گرم تر بلكه باید در انتظار وقوع زلزله ها، آتشفشان ها و سونامی های بیشتری هم باشیم.

سیستم آب و هوایی زمین به واسطه تغییر جرم توده های آب و یخی كه در سرتاسر سیاره توزیع شده و اقیانوس ها و یخچال ها را تشكیل می دهد مستمراً با پوسته زمین برهم كنش دارد. فشار حاصل از این حجم عظیم آب و یخ بر پوسته زمین كاملاً قابل توجه است.

هر متر مكعب آب، یك تن وزن دارد و وزن هر متر مكعب یخ نیز كمی كم تر و در حدود ۹/۰ تن است. با در نظر گرفتن این ارقام چندان جای تعجب نخواهد بود كه افزایش یا كاهش این حجم عظیم آب یا یخ بتواند بر وقوع زلزله، فعالیت های آتشفشانی و حتی جابه جایی و لغزش بستر اقیانوس ها تاثیر بگذارد. به عنوان مثال، افزایش فشار حاصل از انباشت توده ای یخی به ضخامت یك كیلومتر بر روی یك قاره و یا كاهش فشار وارده بر روی بستر اقیانوس به واسطه پایین آمدن سطح اقیانوس ها تاثیر قابل ملاحظه ای بر میزان تنش و كرنش اعمال شده بر لایه های صخره ای زیرین خواهد داشت.

اگرچه نیروی وارده حاصل از وزن آب اقیانوس ها و لایه های یخی یخچال ها بر پوسته زمین همواره طی زمان به طور نامحسوسی در حال تغییر است اما اثر این تغییرات در زمان هایی كه زمین با تحولات شدید و ناگهانی آب و هوایی روبه رو باشد (نظیر زمان آغاز و پایان دوره های یخبندان و یا دوران تحولات آب و هوایی اخیر كه اكنون در آستانه آن هستیم) بسیار مشهودتر است. در چنین زمان هایی تغییر تعادل مابین تنش اعمال شده بر پوسته زمین و كرنش موجود در خود پوسته منجر به افزایش فوران های آتشفشانی و وقوع زمین لرزه های مهیب خواهد شد.

در واقع زمین در طول تاریخ خود بارها شاهد این الگوی تحولی بوده است به طوری كه فقط طی ۶۵۰ هزار سال اخیر، هفت مرتبه به علت كاهش دمای سیاره، وسعت یخ های قطبی افزایش یافته و محدوده های قطبی به سوی عرض های جغرافیایی جنوبی تر پیشروی كرده اند. همین امر سبب شده تا هربار و تا پیش از پسروی مجدد این یخ ها، حجم عظیمی از آب در قالب اقیانوس های منجمد و یخچال های قاره ای محصور شود.

این تغییرات وسیع توزیع آب در سیاره زمین در طول تاریخ منجر به نوسان شدید سطح آب های آزاد شده است به طوری كه طی دوران های یخبندان، سطح آب اقیانوس ها ۱۳۰ متر از سطح فعلی آنها پایین تر رفته و پس از سپری شدن هر دوره دوباره به همین مقدار بالا می آمد. همین امر منجر به تغییر قابل توجه نیروی بار اعمال شده (حاصل از تغییر وزن آب و توده های یخ) بر آتشفشان ها و گسل ها می شد.

هربار كه لایه های یخی كه آتشفشان ها و گسل های فعال را به پایین فشار می دادند، ذوب می شدند، صفحات پوسته زمین دوباره و به تدریج به جای اولیه خود بازمی گشت. طی همین فرآیند (كه اصطلاحاً «بازگشت ایزواستاتیك» نامیده می شود) بود كه گسل ها مجدداً فعال شده و فعالیت های لرزه شناختی به شدت افزایش می یافت.

در اوایل دهه ،۱۹۷۰ «جان چاپل» (John Chappell) از دانشگاه ملی استرالیا در كانبرا برای اولین بار از ارتباط مابین پیشرفت و پسرفت یخچال های زمین با نرخ فعالیت های آتشفشانی پرده برداشت. از آن زمان تاكنون شواهد متعدد دیگری نیز در این ارتباط به دست آمده است. به عنوان مثال اینك مشخص شده است كه ذوب شدن یخچال های منطقه ایسلند (كه از حدود ۱۰ هزار سال قبل و به واسطه پایان عصر یخبندان و گرم شدن تدریجی زمین آغاز شده است) و كاهش فشار اعمال شده بر توده های ماگمای زیرین آن منجر به افزایش شدید فعالیت های آتشفشانی در این منطقه شده است.

«آلن گلازنر» (Allen Glazner) از دانشگاه كارولینای شمالی نیز الگوی تحولی مشابهی را در طول ۸۰۰ هزار سال گذشته در منطقه شرقی كالیفرنیا پیدا كرده است. علاوه بر اینها، افزایش نرخ فعالیت های آتشفشانی در آتشفشان های پوشیده از برف رشته كوه های كاسكید (Cascade) در ایالات متحده و منطقه آند نیز مشاهده شده است.مطالعه زمین لرزه ها نیز از الگوی مشابهی خبر می دهد. «نیلز اكسل مورنر» (Nils-Axel Morner) از دانشگاه استكهلم در سوئد اولین شخصی بود كه ارتباط میان «بازگشت ایزواستاتیك» صفحات پوسته زمین را با وقوع زمین لرزه های گسترده پس از عصر یخبندان در منطقه اسكاندیناوی توضیح داد.

از آن زمان تاكنون نیز ارتباط مشابهی در مورد زلزله های مناطق اسكاتلند و آمریكا به دست آمده است. اما «پاتریك وو» (Patrick Wu) از دانشگاه كالگری در آلبرتای كانادا و «پائول جانستون» (Paul Johnston) از دانشگاه استرالیای غربی حتی پا را از این هم فراتر گذاشته و معتقدند كه نقش «بازگشت ایزواستاتیك» پوسته زمین را - كه با اتمام عصر یخبندان و به واسطه كاهش فشار حاصل از لایه های یخی آغاز شد - هنوز هم در مورد زمین لرزه هایی كه امروزه اتفاق می افتد می توان مشاهده كرد. این دو دانشمند به عنوان مثال «بازگشت ایزواستاتیك» صفحه قاره آمریكای شمالی را عامل اصلی وقوع زلزله های شدید نیومادرید می دانند كه در سال های ۱۸۱۱ و ۱۸۱۲ دره می سی سی پی مركزی را لرزاند.

اما درحالی كه ما هنوز در معرض وقوع زمین لرزه ها و آتشفشان های حاصل از تأثیرات آخرین عصر یخبندان هستیم، موج جدیدی از این وقایع به واسطه روند اخیر گرم شدن زمین نیز آغاز شده است. در سال ،۲۰۰۴ یكی از ژئوفیزیكدان های ناسا به نام «جین سابر» (Jeanne Sauber) و زمین شناسی به نام «بروس مولینا» (Bruce Molina) از مركز مطالعات زمین شناسی آمریكا وقوع زلزله ۲/۷ ریشتری سال ۱۹۷۹ آلاسكا را با مسئله ذوب شدن سریع یخچال های جنوب غربی این منطقه مرتبط دانسته و هشدار دادند كه زلزله های بیشتری نیز در راهند.

بیل مك گویر

ترجمه: شهاب شعری مقدم

---