يبدو أنّ هناك علاقة قوية بين الكوارث الطبيعية والتغيرات المناخية.

من المعروف أنّ الأمطار الغزيرة قد تقود إلى فيضانات مدمرة، لكن الغريب أن يمتد تأثيرها إلى أعماق الأرض، حيث الصفائح التكتونية، وتتسبب في حدوث زلازل يصعب السيطرة عليها. وفي هذا الصدد، قررت مجموعة بحثية من «معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا» (MIT)، التقصي عن هذه الفكرة. الأمر الذي دفعهم لدراسة حالات حدوث مجموعة من الزلازل على مدار السنوات الماضية في شمال اليابان، ووجدوا أنّ الثلوج والأمطار الغزيرة تساهم في حدوث الزلازل، ونشروا ما توّصلوا إليه في دورية «ساينس» (Science) في 8 مايو/أيار 2024. 

بحثًا عن أسباب الزلازل 

عادةً ما يبدأ العلماء بحثهم عن الزلازل تحت الأرض على مستوى الصفائح التكتونية، لكن لم يعتادوا على البحث عنه فوق مستوى سطح الأرض، ولأن تاريخ اليابان عامر بالزلازل والكوارث الطبيعية، فقد حظيت باهتمام كبير في دراسة الزلازل، وفي هذه الدراسة، ركز الباحثون على شبه جزيرة نوتو اليابانية؛ خاصة بعد تعرضها لسلسلة من الزلازل المستمرة خلال السنوات الماضية، فيما يعرف بـ«سرب الزلازل». 

من هنا، قرر الباحثون دراستها جيدًا لمعرفة مدى تأثيرها على حالة الضغط تحت الأرض، وربطوا توقيت هطول الأمطار الشديدة وتساقط الثلوج مع بداية سرب الزلازل. بالفعل، توّصلوا إلى أنّ النشاط الزلزالي يتزامن مع بعض التغيرات في الضغط تحت الأرض.

السرعة 

استخدم الباحثون بيانات النشاط الزلزالي الصادرة عن وكالة الأرصاد الجوية اليابانية، وكان تركيزهم على الزلازل في شبه جزيرة نوتو على مدى الـ 11 سنة الماضية. بعد ذلك، نظر الباحثون في بيانات أخرى صادرة عن محطات الرصد خلال نفس الفترة. ولاحظوا الاهتزازات الأرضية بين كل محطة وأخرى. من هنا حصلوا على سرعة انتقال الموجات الزلزالية بين المحطات في شبه جزيرة نوتو، والتي تُعرف بـ«السرعة الزلزالية»، وهي ترتبط ببنية الأرض التي تنتقل عبرها الموجة الزلزالية.

من خلال تلك البيانات، كوّن الباحثون صورة أكثر وضوحًا للسرعة الزلزلية تحت شبه جزيرة نوتو، ولاحظوا أنه في 2020، خلال الوقت الذي بدأ فيه سرب الزلزال، كانت التغيرات في السرعة الزلزالية متزامنة مع الفصول.

الضغط

تتبع الباحثون تأثير هطول الأمطار على ضغط السائل المسامي تحت الأرض، وهو مقدار الضغط الذي تمارسه السوائل في شقوق الأرض داخل الصخور. ومع هطول الأمطار أو تساقط الثلوج، يزداد الوزن، ما يزيد من ضغط المسام؛ فتنتقل الموجات الزلزالية ببطء. لكن، عندما يُزال كل هذا الوزن عبر التبخر أو الجريان السطحي، ينخفض ضغط المسام، ما يُسرع من الموجات الزلزالية. 

بذلك، طوّر الباحثون نموذجًا لشبه جزيرة نوتو، يتضمن بيانات قبل وخلال سرب الزلزال، وتطور ضغط السائل المسامي. إضافة إلى السرعة الزلزالية، وبيانات تساقط الثلوج. وتوّصلوا إلى وجود علاقة وثيقة بين التغيرات المناخية والظواهر الطقسية المتطرفة المصاحبة لها بالزلازل، ما يفتح آفاق جديدة لتعزيز مدى تأثير التغيرات المناخية على حياة البشر والكائنات الحية الأخرى.