Delo, Znanost - dr. Renato Vidrih in prof. dr. Mihael Ribičič: Potresi ne rušijo le hiš
Za določitev največje stopnje potresnih učinkov je poleg odziva ljudi in njihove okolice, učinkov na predmete ter poškodb zgradb potrebno poznati tudi učinke v naravi. Prav to je bil povod za primerjavo učinkov potresa na zgradbah in v naravi, kjer je bilo to mogoče. Na podlagi tega so bile natančneje ovrednotene poškodbe v naravi, ki jih evropska potresna lestvica obravnava zelo posplošeno. Uporabljeni so bili podatki analiz poškodb v naravi, ki smo jih pridobili ob obeh potresih v zgornjem Posočju leta 1998 in leta 2004; desetletnice prvega smo se spomnili v soboto, 12. aprila.
Trije pristopi
Za vključitev naravnih seizmogeoloških pojavov v izdelavo makroseizmičnih lestvic lahko uporabimo več pristopov. Prvi pristop je, da vključimo v originalno lestvico zdaj veljavne Evropske makroseizmične lestvice (EMS), ki sloni na ugotavljanju poškodb na zgradbah ob potresu, tudi opis opredelitve stopenj intenzitete seizmogeoloških pojavov, kot so porušitve naravnega ravnotežja. Drugi je, da se dodatek C pri lestvici EMS, ki obravnava seizmogeološke pojave v naravi, bolj podrobno opredeli. Pri tem upoštevamo v zadnjem času pridobljeno strokovno znanje iz mehanike hribin in prostorskih analiz, opravljenih z orodji GIS, ki določajo ranljivost terena glede na pojave naravnega porušenja ravnotežja ob potresu. Zadnja možnost je izdelava ločene lestvice za seizmogeološke pojave, ki bi bila z lestvico EMS povezana le s primerjalnimi preglednicami.
Namen proučevanja porušitev v naravi je izdelati napoved, kakšne so lahko posledice v naravi ob najmočnejšem možnem potresu na obravnavanem območju, ki lahko doseže intenziteto IX. stopnje po EMS. Pregled zgodovine potresov kaže, da so možni v našem alpskem prostoru tudi katastrofalni dogodki. Tako je leta 1348 potres z ocenjeno magnitudo M = 6,5 in z verjetnim epicentrom v Furlaniji z južnega pobočja gore Dobrač sprožil ogromen hribinski podor z nekaj 100 milijoni kubičnih metrov materiala, ki je zasul več vasi, zajezil pa je tudi reko Ziljo. Ob tem je umrlo več tisoč ljudi.
Rezultate analize posledic potresa na naravo lahko strnemo v naslednje točke:
– Poškodbe v naravi imajo v našem alpskem svetu posebne značilnosti, ki so povezane s karbonatno zgradbo Alp, nastankom strmih pobočij zaradi delovanja ledenikov in lokalno razporeditvijo tektonsko nastalih diskontinuitet ter plastovitostjo kamnine.
– Kadar določamo vplive potresa na naravo, je treba nujno upoštevati lokalne morfološko-geološke značilnosti, to je ranljivost terena glede na potres, saj bodo v različnih morfološko-geoloških razmerah ob potresu nastali popolnoma drugačni pojavi.
– Na podlagi dosedanjega proučevanja pojavov v naravi ob obeh obravnavanih potresih je za slovenski alpski svet mogoče v bodoče z enako gotovostjo napovedati intenziteto potresa, enako kot je to mogoče na podlagi poškodb na zgradbah, kar postane pomembno pri majhni poseljenosti območja.
– Ugotovljena je jasna povezava med tipom porušitve in lokalnimi razmerami.
– Ugotovljena je jasna povezava med oddaljenostjo od epicentra in velikostjo poškodbe v naravi.
– Tudi za naravne pojave ob potresu je ugotovljena jasna povezava med močjo potresa in velikostjo porušitve.
– Postavljene so osnove za določitev najbolj kritičnih območij v Alpah, kjer lahko ob zelo močnem potresu pride do ekstremno velikih pojavov porušitve naravnega ravnotežja.
Preventivni pasivni in aktivni ukrepi
Upamo, da bodo rezultati študije primerjave obeh potresov, leta 1998 in leta 2004, ob upoštevanju tudi starejših zgodovinskih dogodkov omogočili v bodočnosti izdelati za območje Julijskih Alp preventivne pasivne in aktivne ukrepe. To na eni strani pomeni povečati znanje lokalnih institucij in prebivalstva o potresni ogroženosti zaradi pojavov v naravi in na drugi strani izogibanje gradnji na območjih, ki jih lahko ogrozijo večje porušitve v naravi.
Če gledamo na posledice potresa izključno z vidika človeka, lahko pozabimo na mnoge pomembne značilnosti potresa. V tem primeru se ponavadi usmerimo le na zgrajene objekte in na smrtne žrtve ter poškodbe, ki jih povzroči rušenje objektov. Le kadar potres sproži najbolj ogrožajoče pojave v naravi, kot so cunamiji, likvefakcija (utekočinjenje) in plazovi ter podori, jih obravnavamo z vso resnostjo. Pri tem pogosto pozabimo na manjše poškodbe, ki jih povzroči potres v naravi, ki po eni strani dajejo mnogo koristnih podatkov pri proučevanju posledic potresa, po drugi strani pa se nekatere poškodbe lahko kasneje razvijejo v nove katastrofe, ki prizadenejo tudi človeka. Proučevanje manjših poškodb v naravi ob potresih srednjih do močnih intenzitet, ki niso bistveno prizadele človeka in njegovo premoženje, nam omogoča, da lahko izdelujemo prognoze, kaj bi se lahko zgodilo ob rušilnih potresih VIII. ali višje stopnje po EMS. Pomaga nam tudi izdelati stopnjo vplivov potresa na naravo v odvisnosti od intenzitete potresa. Na tej osnovi lahko v krajih, kjer ni ali je malo človeških naselbin, ugotovimo intenziteto potresa.
Skrite nevarnosti
Pri obeh potresih leta 1998 in 2004, še posebej pri prvem potresu, ki je bil močnejši, so se odprle številne razpoke v skalovju in grušču, ki so potencialna mesta ogrožajočih nadaljnjih nestabilnih pojavov. Na pobočjih so ostali številni labilni bloki, skale in kamni, ki jih lahko sprožijo živali, ljudje ali vremenski pojavi. Za pohodnike in alpiniste je nevarno, ker so v Alpah kot posledica novonastalih razpok ali razširjanja starih razpok v skali nastali nezanesljivi oprimki in stopi, ki se lahko pod težo človeka odlomijo.
Na podlagi analize posledic potresa leta 1998 v naravi smo izdelali povezavo med intenziteto potresa in vrsto poškodb v naravi, ki je prikazana v preglednici. Za intenzitete potresa od VI. do IX. stopnje je navedeno, za katero intenziteto lestvice EMS je določen pojav v naravi najbolj uporaben in najbolj značilen. V skrajni desni koloni je navedeno, kateri pojav je bil tipičen ob potresu leta 2004 in kateri ob potresu leta 1998. Jasno se je pokazalo, da je bil vpliv potresa na naravo tem večji, čim močnejši je bil potres. Vpliv potresa se je odrazil v velikosti in pogostosti pojavov. Potresu 12. julija 2004 z ocenjeno intenziteto med VI. in VII. stopnjo po EMS ustrezno so se v naravi zgodili pojavi plitvih porušitev. Največ je bilo manjših hribinskih podorov, nekaj pa tudi drugih značilnih pojavov, ki jih sproža potres v naravi. Ostali pojavi so bili odpiranje razpok in plazenje ob robu teras, padanje skal in širjenje obstoječih razpok. Potres leta 1998 z ocenjeno intenziteto med VII. in VIII. po EMS je poleg naštetih učinkov v naravi povzročil še hribinske podore in zdrse večjih dimenzij. Od pričakovanih pojavov poškodb ob potresu leta 2004 odstopa odpiranje dolgih razpok, ki je predvideno za potres intenzitete VIII. stopnje po EMS. To kaže, da lahko lokalni učinki povečane intenzitete na določenem mestu včasih sprožijo pojave, ki so značilni za močnejši potres.
Pri izdelavi tipične lestvice pojavov v naravi za določeno značilno območje je treba upoštevati predvsem naslednje vplivne dejavnike:
– morfologija (ravninski svet, terase, gričevnat, hribovit, visoke planine);
– vrsta kamnin in njihove geomehanske lastnosti;
– razpokanost oziroma poškodovanost kamnin zaradi tektonskih dogajanj.
Lestvica ranljivosti
Podobno kot pri zgradbah, kjer je ranljivost določena po razredih, je potrebno tudi pri naravnih pojavih uporabiti lestvico ranljivosti; predlagali smo petstopenjsko lestvico. Uvrstitev v enega izmed petih razredov ranljivosti je na podlagi lastnosti kamnin, njihove morfološke izoblikovanosti in drugih vplivnih dejavnikov, ki lahko povzročijo sproženje seizmogeološkega pojava ob potresu. Enako je bilo uvedenih pet razredov ranljivosti za različne vrste terena. Razvrščanje poškodovanosti v naravi se razlikuje od razvrščanja pri zgradbah, ker temelji bolj na vrsti seizmogeološkega pojava, ki je nastal ob potresu in ne le na velikosti poškodovanosti.
Analiza učinkov potresov leta 1998 in 2004 v zgornjem Posočju na naravo je pokazala, da nas čaka v prihodnosti še mnogo dela. Za še uporabnejše rezultate bo treba podrobno analizirati mehanizem porušitve posameznih večjih podorov, izvesti statistično prostorsko analizo med oddaljenostjo in velikostjo pojavov porušitve v naravi od epicentra potresa ter podobno. Pomembna za slovenski alpski prostor bi bila tudi izdelava napovedi nevarnosti pred podori in drobirskimi tokovi v podrobnem merilu 1:5.000 ali 1:10.000 na osnovi geoloških, morfoloških in drugih vplivnih dejavnikov. Na tak način bi lahko primerjali podore, ki so nastali ob potresih, in tiste, ki niso. Ugotavljali bi lahko, v koliki meri potresi prispevajo k pojavom naravnih porušitev in druge uporabne povezave. Po tej poti bi povečali znanje za dosego osnovnega cilja, kako s pasivnimi in aktivnimi ukrepi čim bolj zavarovati človeka in okolje.
Dr. Renato Vidrih Urad za seizmologijo in geologijo, Agencija RS za okolje, MOP
Prof. Dr. Mihael Ribičič Oddelek za geologijo, Naravoslovnotehniška fakulteta Univerze v Ljubljani