A halálosztó hullám természetrajza

A 150 ezernél is több emberéletet követelő délkelet-ázsiai szökőár az utóbbi idők egyik legpusztítóbb természeti katasztrófája. Több ezer vakációzó európai turista halála kontinensünkön is emberközelivé tette a tragédiát. A napvilágra került szörnyű részletek között felüdülés volt arról olvasni egy brit újsághírben, hogy egy tízéves angol kislány tucatnyi életet mentett meg a thaiföldi tengerparton. Az iskolai földrajzórán néhány héttel azelőtt tanult a cunamiról, videofilmet is látott egy Hawaii-szigeteket ért szökőárról. Amint Phuket trópusi turistaparadicsomában a tenger különös módon hirtelen visszahúzódott a partról az első nagy hullámfront érkezése előtt, a híradás szerint a tanultak alapján azonnal felismerte a közelgő veszélyt, és szüleit riadóztatva sikerült idejében biztonságos helyre menekülniük. „Nem az iskolának, hanem az életnek tanulunk” – a latin szentencia így szó szerint beigazolódott. A most rendkívüli kegyetlenséggel pusztító természeti jelenség egyáltalán nem ritka. Régóta jól ismert a tudósok előtt.

Megrendül a tenger

Az elmúlt napokban minden bizonnyal a cunami volt a világszerte legtöbbet használt japán szó. Számos nyelv vette kölcsön azoknak a hullámoknak a megjelölésére, amelyeket a tenger víztömegét nyugalmi helyzetéből függőleges irányban hirtelen kimozdító erőhatás gerjeszt. Előidézője leggyakrabban – a mostanihoz hasonló módon – földrengés, de tenger alatti vulkánkitörés, aljzatcsuszamlás vagy igen ritkán akár meteorit becsapódása is okozhat cunamit. Ez utóbbira példa a Föld történetéből a 65 millió évvel ezelőtt Mexikó partjainál becsapódott aszteroida. Ez elsősorban mégsem az ős-Mexikói-öböl partjaira zúdított hatalmas víztömeg miatt vált híressé, hanem a dinoszauruszok kihalásához is vezető globális környezeti katasztrófa kiváltójaként.
A Délkelet-Ázsia partvidékein végigsöprő szökőárt a december 26-án reggel, helyi idő szerint pontosan 7 óra 58 perc 53 másodperckor kipattant, óriási erejű földrengés indította útjára. A világ közeli és távoli csücskeiben 276 geofizikai obszervatórium szeizmográfjai rögzítették a rengéshullámok terjedését. A kiindulópont, a földrengés epicentruma Szumátra északnyugati partjai előtt, a legközelebbi nagyobb településtől, Banda Acehtől mintegy 250 kilométerre helyezkedett el. A rengés a Richter-skálán 9,0 erősségű volt, amelyhez fogható az elmúlt száz évben mindössze ötször fordult elő. Ennél is nagyobb földmozgás utoljára 40 évvel ezelőtt rázta meg Alaszka partvidékét. A földrengések kipattanási helye nem véletlenszerű, hanem nagyon is sajátos eloszlást mutat a Föld térképén. Ennek ismerete kulcsfontosságú bizonyítékát adta a földtudományokat a hatvanas években forradalmasító lemeztektonikai elméletnek. A Föld külső, mintegy 80 kilométer vastag szilárd kőzetburka, a litoszféra hat nagy és több kisebb lemezből épül fel, amelyek egymáshoz képest lassú, de állandó mozgásban vannak. A lemezek határaira összpontosuló földrengés-tevékenység ennek a mozgásnak a velejárója.
Az indonéziai szigetvilág mentén húzódó lemezszegély a világ legaktívabb földrengéses területei közé tartozik, de ehhez hasonlóan veszélyeztetettek a Csendes-óceánt övező területek is. A szumátrai földrengés ott pattant ki, ahol az Indiai-lemez délnyugat felől a Burmai-lemez alá bukik. Ennek felszíni, azaz tengeraljzati megjelenése a Szunda-árok, ahol az Indiai-óceán legmélyebb pontja (–7455 méter) is található. A két lemez évente hat centimétert mozog kissé ferdén egymás felé. Ez persze köznapi értelemben észrevehetetlenül lassú sebesség, nem egészen kétszerese annak, ahogyan a körmünk nő az ujjunkon. A lemezek torlódása viszont roppant feszültséget kelt a kőzetekben, ezt vezeti le a földrengéskor lezajló elmozdulás. A gigantikus rengést napokon keresztül utórengések tucatjai követték, a legnagyobb közülük 7,1 erősségű volt. Az utórengések adatait is figyelembe véve mintegy 100 kilométer szélességben és 1000–1200 kilométer hosszan, egészen az Andamán-szigetekig nyúlik a földrengés törési zónája. Az előzetes számítások 15 méteres elmozdulást jeleznek. Mivel az alábukó lemez 10 fokos szögben hajlik lefelé, a törés többméteres függőleges elmozdulással is járt. Ez a körülmény sorsdöntő a cunami kialakulásában. A legtöbb szökőárt ehhez hasonlóan az alábukó lemezszegélyek legnagyobb földrengései váltják ki.
A valaha mért legnagyobb (9,5 erősségű), Chile partjai előtt 1960-ban kipattant rengés, csakúgy, mint a négy évvel későbbi alaszkai (9,2 a Richter-skálán), hasonló földtani környezetben következett be, és mindkettőt több ezer emberéletet követelő szökőár követte. Pusztító és nagy távolságra eljutó szökőárt csak a nyolcnál nagyobb magnitúdójú, tenger alatti fészkű földrengések gerjesztenek.

A szökőár útja

Szumátra partjai előtt a néhány percig tartó földrengés során lejátszódó mozgás átmenetileg és lokálisan méterekkel emelhette meg a fészke fölött elhelyezkedő több ezer méteres vízoszlopot. Ahogy ez a víztömeg a gravitációnak engedelmeskedve visszatér az eredeti helyzetébe, útjára indul a cunami. A tengervíz mindenki által jól ismert, szél keltette hullámaiban csak a víz felső néhány métere mozog, viharok alkalmával mégis hatalmas energiával mossa a partot a percenként többször partra futó hullámtaraj. A szökőár hullámai ettől lényegesen különböznek. A tenger egész víztömege részt vesz a mozgásban, innen a hatalmas energia. A hullámhossz, tehát az egymás utáni hullámok távolsága akár a 100 kilométert is meghaladhatja. A hullámhegy magassága a nyílt óceánon mindössze néhány deciméteres. Az Indiai-óceán közepén a hajósok észre sem vehették a később a partokat elemi erővel pusztító hullámot. Műholdról készített radarfelvételek utólagos kiértékelése során sikerült megmérni a hullámokat: a földrengés után két órával 60 centiméter magasak lehettek. Az ilyen, a fizikusok által sekélyvíz-hullámként leírt jelenségnek két vészjósló vonása van. Az egyik a repülőgépekével vetekedő terjedési sebessége. Mivel a hullám sebessége arányos a vízmélységgel, a cunami az átlagosan négy kilométer mély óceáni medencéket 800 kilométer/órát megközelítő tempóban szeli át, ám a partokat megközelítve a sekélyedő vízben fokozatosan csökken; 50 méteres vízmélységnél például már csak 80 kilométer/óra. Egy másik fizikai törvény értelmében viszont a hullám energiavesztesége a nagy hullámhossz miatt rendkívül kicsi, így ereje teljében száguld több ezer kilométeres távolságokon át. Az 1960-as chilei földrengés után a cunami Japánban is százával szedett áldozatokat. A partot megközelítve tehát a hullám lelassul, de magassága rendkívül megnő, míg energiája szinte változatlan marad.
Ha a partot először hullámvölgy éri el, amint a thaiföldi túlélők leírásából is kitűnik, a tenger kezdetben több száz méterre hirtelen visszavonul. Néhány perccel később viszont megérkezik a szökőár többméteres, akár 10 métert is meghaladó magasságú vízfala, amely elsöpör mindent, ami útjába akad. A helyszíni felvételek tanúsága szerint India partjai mentén vonatot, a thaiföldi üdülőfalvakban kocsikat, buszokat, egész nyaralóházakat ragadott magával. A partvidék domborzatától függően a víz messzire, akár kilométerekre hatolhat a szárazföld belseje felé, és visszavonulásakor szívó hatásával is fokozza a pusztítást. A több hullám érkezése között többször tíz perc, akár egy óra is eltelhet, és nem feltétlenül az első csapás a legnagyobb.

Elkerülhető-e a katasztrófa?

Egy napjainkban sokat emlegetett és kárhoztatott jelenséghez biztosan nincs köze a délkelet-ázsiai csapásnak: a globális felmelegedéshez és a környezetváltozáshoz. A kutatók többsége szerint a fokozódó emberi beavatkozás keltette éghajlatváltozás mind gyakrabban vezet szélsőséges időjárási jelenségekhez. A hurrikánok, viharok, árvizek pusztítása a híradásokban ugyanabba a rovatba tartozik ugyan, mint a decemberi cunami, okaik mégis gyökeresen eltérőek. Most a Föld belső folyamatai váltották ki a katasztrófát. A földrengéseket nem lehet megelőzni, mint ahogy az általuk keltett cunamit sem lehet megállítani. A természet e hatalmas erőit nem győzheti le az ember. A szumátrai földrengés során felszabadult és az óceánt is mozgásba hozó energia egyenértékű 23 ezer olyan méretű atombombáéval, mint amilyet Hirosimára dobtak. A tudomány és a technika azonban sokat tehet a pusztítás mérsékléséért a veszély előrejelzésével. A földrengések prognózisa kemény dió, s bár kutatók hada foglalkozik a problémával, látványos áttörést mindmáig nem sikerült elérni. Jól ismerjük a veszélyeztetett övezeteket, a legtöbb esetben az egyes területeket sújtó nagy rengések átlagos követési ideje is meghatározható. A lakosság persze nem elégszik meg a pusztító erejű földrengések bekövetkezési valószínűségének meghatározásával, érthető módon a kipattanásuk pontos helyét és idejét szeretné tudni. Ebben eddig kudarcot vallottak a szeizmológusok. A legtöbben azt a nézetet osztják, hogy ez a tudomány előrehaladásával is lehetetlen feladat marad.
Sokkal egyszerűbb a földrengés epicentrumától tovagyűrűző cunami érkezésének előrejelzése. Mégis: olyan riasztórendszer, amely idejében figyelmezteti a veszélyeztetett partok lakosait a pusztító hullám közeledtére, jelenleg csak a Csendes-óceánon működik. A tengerfenéken elhelyezett nyomásmérők és a felettük lehorgonyzott bóják automatikusan és folyamatosan küldik az adatokat az Amerikai Tenger- és Légkörkutatási Hivatal vezette nemzetközi konzorcium által működtetett rendszer számára. A szumátrai rengés után húsz perccel már meg is jelent a tárgyilagos közlemény, amely szerint az esemény a Csendes-óceán térségében nem jelent veszélyt… Hasonló riasztórendszer megléte az Indiai-óceánon sok tízezer emberéletet menthetett volna meg december 26-án. Egyébként sem az Atlanti-óceán, sem a Karib-tenger térségében nincs cunami-riasztórendszer, bár elgondolkodtató az az adat, amely szerint partvidékeiket az utóbbi 150 évben legalább 30, illetve 50 kisebb-nagyobb cunami érte el. (Régebbről, történelmi forrásokból jól ismert az 1755-ben a Portugália partjai előtti tengeraljzatot megrázó földrengés és az azt követő szökőár. A legalább 8,5 erősségűnek becsült földmozgás és a pusztító hullámok romba döntötték Lisszabont, az áldozatok száma megközelíthette a százezret.)
A csendes-óceáni riasztórendszer 1965-ben épült ki, egy évvel az óriási alaszkai földrengés után, amely az egész Csendes-óceán partjain végigsöprő cunamit gerjesztett. A mostani katasztrófához hasonló csapást minden bizonnyal tartogat még a természet az Indiai-óceán térségében is. A döbbenet talán elég indíttatást ad a Kofi Annan ENSZ-főtitkár által is sürgetett nemzetközi összefogáshoz, és egy éven belül a Délkelet-Ázsia partjain élő milliók életét is biztonságosabbá teheti a szökőár-riasztórendszer.

A szerző geológus