За последние несколько дней в Украине зафиксировали ряд сейсмических событий в разных регионах. Наиболее ощутимое землетрясение произошло вблизи оккупированного Крыма в Азовском море с магнитудой около 4,8, его ощущали в нескольких областях юга страны. В Полтавской области повторно регистрировали более слабые толчки — магнитудой около 3,1, которые не ощущались людьми.
В интервью Главреду доктор физико-математических наук и ведущий научный сотрудник Института геофизики им. С. И. Субботина Национальной академии наук Украины (НАНУ) Дмитрий Гринь рассказал, почему в Украине участились землетрясения, связана ли сейсмическая активность с боевыми действиями и возможны ли в Украине сильные землетрясения.
Подскажите, пожалуйста, с чем связана такая активность — о чем это свидетельствует?
Это стандартные процессы разгрузки земной коры, ведь в Украине есть разломные зоны, зоны уплотнения. В принципе, это не является неординарными событиями — просто они совпали во времени. Время от времени там происходят землетрясения. В Полтавской области, возможно, просто так совпало, что они произошли чаще за короткий промежуток времени. Это не связано ни с военным фактором, ни с какими-то необычными процессами. Там проходят крупные тектонические разломы, и именно на них происходят такие сейсмические события.
Много ли в Украине таких разломов, где возможны подобные явления? Я знаю, что раньше в Одесской области такие ситуации случались довольно часто. Изменилась ли там ситуация сейчас?
Такие события происходят то в одной, то в другой зоне, потому что в разных местах накапливается энергия, которая впоследствии проявляется в виде землетрясения. Чаще всего это Карпатский регион — его трясет больше всего. Также это пояс от Одесской области до Керченского полуострова — зона, находящаяся под влиянием румынского очага Вранча, который расположен примерно в 150 км от границы с Украиной, и именно там фиксируется наибольшее количество землетрясений, которые могут ощущаться и в Украине.
В целом энергия накапливается то в одном, то в другом месте, и периодически высвобождается в виде землетрясений. Сейчас это, в частности, зона Полтавской области. Также есть район Кривого Рога — там проходят разломы Украинского кристаллического щита, и время от времени на них тоже происходят землетрясения.
Почему так совпадает, что именно в Полтавской области в последнее время фиксируют довольно активные землетрясения? От чего это зависит?
Речь идет о том, что именно в этом месте накопилась энергия сжатия в пределах Украинского кристаллического щита — древнего фундамента земной коры. В определенный момент эта накопленная энергия высвобождается, и происходит так называемая разрядка (разгрузка) в виде землетрясения.
Сегодня это может быть один участок Полтавской области, впоследствии — другой. Затем активность может сместиться в другой регион — например, в сторону Кривого Рога или Крыма. Это естественные процессы перераспределения напряжений в земной коре.
Что касается Крыма, то там также существует сейсмически активная зона. Последнее мощное землетрясение на полуострове было в 1927 году, то есть почти сто лет назад. Поэтому специалисты не исключают, что в будущем там также возможны ощутимые сейсмические события. В целом это региональные проявления накопления и высвобождения энергии. В определенном месте она накапливается — и происходит разрядка. Через некоторое время процесс может «успокоиться» в одном регионе и активизироваться в другом. Это естественный механизм перераспределения тектонических напряжений в земной коре.
Но почему в последнее время события как будто совпадают во времени?
Да, это может выглядеть как определенная закономерность. Тем более, что в Полтавской области расположены крупные месторождения, в частности нефте- и газодобывающие объекты, которые находятся под постоянными атаками «шахедов» и баллистики.
Логично может появиться предположение, что такие удары каким-то образом влияют на сейсмическую активность. Но на самом деле научных оснований утверждать о таком влиянии нет. Это, скорее всего, совпадение во времени.
Можно провести аналогию с погодными явлениями. Например, холодная зима, которой не было много лет, также может совпасть с определенными событиями, но это не означает, что она имеет искусственное происхождение, например, от какого-то мифического климатического оружия россиян. Природные процессы имеют свою цикличность и вариативность.
То же самое и с землетрясениями: иногда раз в 10-20 лет в определенном регионе может наблюдаться период повышенной активности. Это связано с естественным накоплением и высвобождением энергии в земной коре. То есть нынешняя активность в Полтавской области, скорее всего, является естественным процессом, который просто совпал по времени с другими событиями. Научно подтвержденной связи с техногенными или военными факторами пока нет.
Кстати, каким образом военные действия могут влиять на сейсмическую активность?
На самом деле — никак. Во-первых, землетрясения формируются на значительных глубинах. В Украине очаги большинства зафиксированных землетрясений залегают на глубине примерно 5-7, 10-12 километров. Это процессы глубинного характера, и никакой энергии взрывов недостаточно для того, чтобы «запустить» или спровоцировать землетрясение на таких глубинах. События на поверхности никоим образом не могут активизировать глубинные тектонические процессы.
Поэтому это закономерное природное явление, которое происходит само по себе. Человечество, по крайней мере пока, не может ни ускорить, ни замедлить землетрясения. Это два отдельных явления, которые между собой никак не связаны.
Если говорить о последнем землетрясении вблизи Новороссийска, возле Керченского полуострова, его магнитуда составила около 4,8 балла. Насколько это серьезный показатель по шкале магнитуд?
Магнитуда 4,8 — это умеренное землетрясение. В этом районе длительное время не было значительных сейсмических событий, поэтому, вероятно, там накопилась определенная энергия, которая и высвободилась в виде такого землетрясения.
Поскольку эпицентр находился в море, он не представлял опасности для территории Украины. В Одесской области могли ощущаться слабые толчки, однако в целом такие землетрясения не представляют серьезной угрозы. Более опасными для Украины традиционно считаются землетрясения в зоне Вранча (Румыния). Именно эта зона способна вызывать глубокофокусные землетрясения, которые ощущаются на значительной территории, в том числе и в Киеве. Например, в 1977 году во время сильного румынского землетрясения толчки в Киеве достигали примерно 5-6 баллов по шкале интенсивности.
Такие землетрясения более опасны, поскольку они глубже и имеют больший энергетический потенциал. Итак, если говорить о потенциальной сейсмической опасности для Украины, то основными зонами остаются Крымский регион и зона Вранча в Румынии. Именно они представляют наибольший риск.
Если говорить об опасности, насколько серьезными могут быть землетрясения в Украине? Ведь вы ранее говорили, что в Украине гипотетически возможны толчки силой 6-7 баллов.
Семь баллов — это, как правило, интенсивность вблизи эпицентра землетрясения. Если же говорить о Киеве, то в соответствии с государственными строительными нормами и картами сейсмического районирования, расчетная интенсивность для столицы составляет примерно 6 баллов. Если брать Винницкую или Черновицкую области, то там возможны несколько более высокие показатели — более 6 баллов, иногда до 6,5. Такие землетрясения уже случались в истории.
Сейсмология как наука в значительной степени опирается на статистику. Если на определенной территории ранее были зафиксированы землетрясения интенсивностью 6 баллов, это означает, что подобные по силе события там возможны и в будущем.
Именно поэтому существуют государственные строительные нормы, которые учитывают сейсмическую опасность при проектировании. Объекты строительства должны быть рассчитаны так, чтобы выдерживать расчетные сейсмические нагрузки. Соответственно, дома и сооружения возводят с запасом прочности — чтобы они могли выдержать не только 6 баллов, но и, при необходимости, 6,5-7 баллов землетрясения.
Что происходит во время землетрясения силой 6-7 баллов — насколько это ощутимо?
Наиболее уязвимыми во время сильного землетрясения являются именно первые этажи зданий. Когда происходят толчки, грунт под домом смещается на несколько сантиметров или колеблется, а само здание не может мгновенно повторить это движение. В результате возникает сильная нагрузка на нижние этажи, и именно они подвергаются наибольшему сжатию и разрушению.
Такие примеры мы видели во время землетрясений в Турции. Даже в пяти- или девятиэтажных домах разрушение часто начиналось с первого этажа. Когда нижний уровень терял несущую способность, вся конструкция фактически складывалась вниз из-за потери опоры. То есть наиболее разрушительное воздействие приходится именно на нижние этажи, а дальше уже происходит обвал всего здания.
В то же время следует учитывать и разный подход к строительству в разных странах. Например, в Японии широко применяют антисейсмические технологии. Небоскребы проектируют так, чтобы они могли компенсировать колебания: здания движутся в противофазе к сейсмической волне, используются специальные демпферы, амортизационные системы и массивные компенсаторы на верхних этажах. Благодаря этому такие сооружения способны выдерживать интенсивные землетрясения — и 7 баллов, а иногда и больше (если говорить об интенсивности колебаний в конкретном месте).
Поэтому все зависит от качества проектирования и строительства. Если учтена возможная сейсмичность региона и применены антисейсмические решения в конструкции, здание может выдержать сильные толчки. Если же нормы нарушены или сейсмический фактор не учтен, риск разрушений значительно возрастает даже при меньшей интенсивности землетрясения.
В Украине также может быть определенная доля таких зданий?
Я бы обратил внимание на другой аспект. В Украине сейчас есть дополнительный фактор риска — повреждение зданий в результате ракетных ударов, в частности баллистических. Когда речь идет о высокоэнергетической баллистике, она имеет не только взрывную, но и значительную кинетическую энергию удара. Ракета спускается из космоса с большой скоростью, и при попадании происходит не только взрывное воздействие, но и мощный механический удар.
В результате местные землетрясения могут начать разрушать дом, а землетрясение может его сломать, потому что он теряет устойчивость из-за баллистических ударов. Это действительно новый и сложный вызов для Украины. Речь идет не только о жилых домах, но и об объектах инфраструктуры — энергетических, промышленных, в частности предприятиях химической отрасли. Необходимы отдельные исследования и технические обследования, чтобы оценить остаточную прочность таких сооружений и определить, возможна ли их безопасная эксплуатация в будущем.
Сейчас работы по изучению влияния баллистических и ракетных ударов на здания и инфраструктуру только начинаются. Ранее подобных системных исследований не проводили, ведь, к счастью, человечество не имело такого опыта в современных условиях. К сожалению, Украина стала первой страной, которая вынуждена проходить этот сложный и трагический путь.
Мы фактически учимся в процессе. Думаю, что в полноценном масштабе к этому вопросу вернутся уже во время восстановления украинской экономики. Тогда он станет значительно более серьезным и системным направлением работы, и больше специалистов будет привлечено к комплексным исследованиям.
Материалы, данные и записи уже накапливаются, ведутся определенные исследования. Пока, возможно, не системно, но в перспективе этот вопрос обязательно встанет остро, ведь нужно будет возвращать в эксплуатацию большое количество объектов. То есть это не просто перспективное, а необходимое направление работы, которое станет важной частью послевоенного восстановления Украины.
Насколько длительным может быть процесс единичных землетрясений?
Если посмотреть на крупные землетрясения, например в Турции, после основного сильного толчка часто идет серия афтершоков — то есть землетрясений меньшей интенсивности. Их может быть сотни, и они происходят в течение 3-4 дней или недели вблизи эпицентра основного землетрясения. Это связано с тем, что крупные тектонические плиты после сильного сдвига еще продолжают «перераспределять» накопленную энергию.
В Украине, например в районе Полтавской области, геологическое строение таково, что большим плитам особо некуда двигаться. Поэтому энергия перераспределяется постепенно: в разломах возникает трение, происходит разгрузка в виде землетрясений, затем на некоторое время активность останавливается. Через неделю-две или три может начаться новый толчок, когда накапливается новая энергия.
Такие единичные землетрясения могут повторяться в течение месяца, двух или даже трех, пока энергия полностью не перераспределится в массивах земной коры. После этого активность успокаивается, и сейсмическая активность может перейти в другой регион — например, в Кривой Рог или другую часть Украины, где также проходят большие глубинные разломы.
Предсказать точное время и место этих событий невозможно. Мы не можем вычислить или смоделировать все, что происходит на больших глубинах. Это естественный процесс, который пока мы не контролируем, и он не связан с техногенными факторами.
Глубина большинства украинских землетрясений составляет примерно 5-7, иногда до 10 км. Это слишком большие глубины и слишком большая масса пород, чтобы человечество могло сгенерировать достаточную энергию для создания землетрясения. То есть на данном этапе это вне возможностей человека.
Если говорить о зоне сейсмической активности, то, насколько я понимаю, Украина в значительной степени расположена в пределах кристаллического щита. Из-за тектонических разломов там периодически накапливается энергия, которая впоследствии высвобождается — соответственно, поэтому происходят землетрясения. Мы видим, что вблизи наших границ иногда фиксируется сейсмическая активность — в частности, в районе Новороссийска и соседних с ним городов. В связи с этим возникает вопрос: есть ли подобная ситуация в России? Могут ли у них также происходить такие процессы?
Если вспомнить Камчатку, то там случаются очень сильные землетрясения — магнитудой более 7 баллов. В этом регионе были серьезные толчки и разрушения. В то же время Камчатка является малонаселенным регионом.Также определенная сейсмическая активность характерна для Кавказа. Что касается Урала, то это древние горы, и уровень активности там невысокий.
В целом, если оценивать ситуацию в целом, то большая часть территории России расположена в пределах относительно стабильной Восточноевропейской платформы. То есть значительные площади являются малосейсмическими. Сильные землетрясения происходят преимущественно на периферии — на Камчатке, Курильских островах или на Кавказе. Но этот пояс пролегает далеко от российских «центров принятия решений».
Для Тихоокеанского флота это может представлять определенную опасность, поскольку сообщалось о возможных волнах после землетрясения на Камчатке. В частности, появлялись слухи, что якобы могли пострадать некоторые их ядерные подводные лодки.
Однако основная часть населения и экономики России сосредоточена в европейской части страны. Именно там расположены главные промышленные, финансовые и административные центры. Эта территория находится в пределах древней Восточноевропейской платформы — геологически стабильной структуры с низким уровнем сейсмической активности.
Поэтому центральная часть России мало подвержена влиянию сильных землетрясений. В этом смысле ситуация отличается от таких стран, как Турция, Греция или Италия, которые расположены в активных тектонических зонах с многочисленными разломами и частыми землетрясениями.
В то же время в России есть другие природные вызовы. Значительные площади Сибири и северных регионов расположены в зоне вечной мерзлоты и суровых климатических условий. Это создает свои риски. В частности, повышение температуры приводит к деградации мерзлоты, что может вызвать проседание почв и повреждение инфраструктуры — дорог, железнодорожных путей, зданий, трубопроводов.
Толщина слоя вечной мерзлоты в отдельных районах может достигать десятков метров. Ее таяние меняет структуру почв и влияет на экосистемы, а также может способствовать выделению парниковых газов. То есть у россиян есть своя печальная история, которую они пока не понимают, но с потеплением у них будет очень много проблем.
Дмитрий Николаевич Гринь — украинский ученый-сейсмолог, доктор физико-математических наук и ведущий научный сотрудник Института геофизики им. С. И. Субботина Национальной академии наук Украины (НАНУ).
Один из ведущих украинских экспертов по землетрясениям и сейсмической активности, регулярно комментирует для СМИ природные причины землетрясений в Украине и соседних регионах, сейсмические риски для различных областей Украины, влияние человеческой деятельности и взрывов на сейсмичность.