A chilei földrengés hatása

A Sentinel-1A műhold radaros mérései alapján feltérképezték, hogyan deformálódott a földkéreg a szeptemberi nagy chilei földrengés nyomán.

Chile a Csendes-óceáni „tűzgyűrű” – vagyis az óceán partja mentén végigfutó, vulkánokkal és gyakori földrengésekkel jellemezhető sáv – délkeleti részén fekszik. Lakói számára megszokott jelenségnek számítanak a földrengések és az ezek következtében lértejövő szőkőárak. A Dél-Amerika nyugati partján, tektonikai szempontból a Nazca-lemez és a Dél-amerikai-lemez találkozásánál fekvő, észak-déli irányban hosszan elterülő ország legnagyobb feljegyzett földrengése 1960-ban volt, de az igen erősnek számítók közül 2000 óta már három is megrázta a térséget. Legutóbb 2015. szeptember 16-án pattant ki egy a Richter-skálán mérve 8,3-es magnitúdójú rengés.

A Chile középső részén, a partvidéken bekövetkezett földrengés a nevét a közeli Illapel városáról kapta. A jelenség legalább három percen át tartott, és 4,5 m magas hullámokat hozó cunamit váltott ki. Kisebb hullámok keresztülhaladtak a Csendes-óceánon, és például Hawaii partjainál is észlelhetők voltak. Bár a földrengés és a hozzá kapcsolódó szökőár jelentős károkat okozott számos part menti chilei településen, és legalább 13 áldozatot is szedett a természeti katasztrófa, a rengés nagyságához képest mégis mérsékeltnek mondható a hatás. Ennél kisebb energiájú rengések kevésbé felkészült országokban, mint például a közelmúlt éveiben Haitin és Nepálban sokkal több anyagi kárral és rengeteg halálos áldozattal, sérülttel jártak.

Az itt bemutatott térképek abba adnak betekintést, hogy hogyan mozdult el szeptember közepén a földkéreg. A készítésükhöz felhasznált mérési adatokat az európai Copernicus program Sentinel-1A műholdja szolgáltatta. Ezen egy apertúraszintézis elvén működő radarberendezés (synthetic aperture radar, SAR) repül, amely detektálja a műholdról lebocsátott és a felszínről visszavert rádióhullámokat. A visszaérkező rádióhullámok fázisa a műhold és a felszíni szórópontok közötti távolságról hordoz információt. Ugyanarról a területről két eltérő időpontban – jelen esetben a földrengés előtt, augusztus 24-én, és közvetlenül utána, szeptember 17-én – készített radarmérések alapján feltérképezhető a felszín műholdirányú elmozdulása. (Ez nem egészen függőleges, mivel a műholdról kissé „oldalirányban” indítják a radarnyalábokat.) A mind vízszintes, mind függőleges irányú elmozdulások kimutatására ettől független, ugyancsak műholdas módszer a globális helymeghatározó rendszerek (például a GPS) használata. Ebben az esetben a deformáció feltérképezésének térbeli felbontását korlátozza, hogy általában ritkán telepített GPS állomáshálózatokkal dolgoznak.

(Kép: NASA EO / Joshua Stevens / Copernicus Sentinel data 2015 / ESA / Eric Fielding / NASA-JPL / USGS)

(Kép: NASA EO / Joshua Stevens / Copernicus Sentinel data 2015 / ESA / Eric Fielding / NASA-JPL / USGS)

Mind a tágabb környezetet mutató felső, mind a részletesebb alsó képen a sárgától a liláig terjedő színskálával jelezték a felszínváltozás mértékét (sárga a nagy elmozdulás, lila a lényegében változatlanul maradt terület). A körök a fő rengés és az követő két napban bekövetkezett utórengések epicentrumait jelölik. A nagyobb erejűekhez értelemszerűen nagyobb körök tartoznak. A háttérkép egy digitális felszínmodell, illetve az óceánfenék domborzati modellje alapján készült.

Az eredmények azt mutatják, hogy a földfelszín egyes helyeken akár 1,4 m-t is elmozdult a műhold irányában. A vízszintes irányú elmozdulások becsült értékei elérik a 2 m-t. A radaros műholdak ugyan „átlátnak” a felhőzeten, de a tenger fenekét nem lehet velük vizsgálni. Feltételezhető, hogy a víz alatt még nagyobb hirtelen elmozdulások keletkeztek, ami magyarázza a cunami kialakulását is.

Ugyanazoknak a Sentinel-1A adatoknak a felhasználásával egy európai csoport is elkészítette a fenti interferogramot. Ezen a műholdradaros vizsgálatok esetén „hagyományosan” alkalmazott ábrázolásmódot használták. Minél sűrűbben váltakoznak a szivárvány teljes színskáláján a színek, annál nagyobb volt ott a deformáció. Egy ciklus fél hullámhossznak (a C-sávban működő Sentinel-1A esetén 2,8 cm-nek) felel meg. Ezeket az interferencia-mintázatokat (angolul: fringe) megszámlálva adódik a teljes műholdirányú elmozdulás. (Kép: Copernicus Sentinel data 2015 / ESA SEOM INSARAP study PPO.labs / NORUT)

Kapcsolódó cikkek:
A nepáli földrengés hatása a felszínre
Radarkép a Napa-völgybéli földrengésről
Az első Sentinel első éve
Egy földrengés és szökőár anatómiája (1. rész)
Egy földrengés és szökőár anatómiája (2. rész)
Egy földrengés és szökőár anatómiája (3. rész)
Földrengés Chilében

Kapcsolódó linkek:
A chilei földrengést követő elmozdulások (NASA EO)
A chilei földrengés hatása műholdradar-interferogramon (ESA)