Potresi, ki neprestano nastajajo na vsej zemeljski krogli, so neizčrpen vir znanstvenih raziskovanj, v katerih ostaja nerešenih še veliko ugank. Vzporednico zemeljski seizmologiji, ki s pomočjo potresnih valov razkriva notranjost Zemlje, bomo potegnili tudi s preostalimi planeti v Osončju in celo z zvezdami, kjer v okviru astroseizmologije preučujejo širjenje zvočnih valov, ki podobno kot tresenje na Zemlji, veliko pove o njihovi notranjosti in starosti.

Večina potresov v Italiji in tudi na našem območju nastaja v globini do 15 km

Potresi, ki ves čas nastajajo na vsej zemeljski krogli, so neizčrpen vir znanstvenih raziskovanj, v katerih ostaja nerešenih še veliko ugank. Zemeljsko seizmologijo, ki s potresnimi valovi razkriva notranjost Zemlje, smo primerjali tudi z drugimi planeti v Osončju in celo z zvezdami. Pri astroseizmologiji preučujejo širjenje zvočnih valov, ki podobno kot tresenje na Zemlji, veliko pove o njihovi notranjosti in starosti.

Osrednji gost oddaje je dr. Andrej Gosar, direktor Urada za seizmologijo in geologijo pri Agenciji za okolje in profesor geofizike na Naravoslovno tehniški fakulteti Univerze v Ljubljani:  “Potrese na našem območju povzroča Jadranska mikroplošča.”

“Tudi na Marsu smo odkrili sledi tektonike, a je ta očitno obstajala samo ob nastanku planeta.”

Prof. Tomaž Zwitter

Intervju: O potresih v Italiji in Sloveniji

Italija je med potresno najbolj dejavnimi območji v Evropi. Od 1.300 uničujočih potresov, ki so prizadeli Evropo v 20. stoletju, jih je imelo kar 500 središče na območju Italije. Večina potresov v srednji Italiji, Furlaniji in tudi večini Slovenije nastaja v globini do 15 kilometrov, izjemoma tudi 20 kilometrov. Nedavni potres v srednji Italiji je tla prestavil kar za 70 cm. Dr. Andrej Gosar, kaj se je zgodilo?

Plitev potres ima lahko lokalno precej močnejše učinke kot globlji potres, in to se je odrazilo tudi v teh zadnjih potresih v srednji Italiji. Ti razmeroma plitvi potresi pri taki magnitudi običajno povzročijo površinski pretrg. Pretrg na površju je odraz dogajanja v globini in od tega je odvisno, ali se bo površinski pretrg zgodil od globine žarišča in tudi od magnitude potresa. Pri potresu leta 1998 v Posočju se površinski pretrg ni zgodil, ker je bila magnituda prenizka, magnituda 5,6 in žarišče okrog osem kilometrov ne povzročita nujno še površinskega pretrga. Te magnitude v srednji Italiji, okrog 6 in 6,5, pri tako majhni globini žarišča običajno povzročijo tudi površinski pretrg. Kako izrazit je ta pretrg, kako je videti na površini, je precej odvisno od lokalnih geoloških razmer.

Italija je tudi sicer med potresno najdejavnejšimi področji. Bi se zadnji potresi lahko nadaljevali kot učinek domin?

Ja, učinek domin je prispodoba, ki ljudi precej vznemirja in si to nekoliko napačno razlagajo, da se bodo zdaj domine kar podirale in da se bo Apeninski polotok skoraj pretrgal po svoji večji dolžini. To seveda na srečo ni tako. Kaj takega se je gledalo v kakšnih precej nekakovostnih katastrofičnih filmih. Poznamo pa v seizmologiji nekaj, kar se intenzivno preučuje, in to je prenos napetosti. Ko se zgodi tako močan potres, kot so bili ti, in se sprostijo napetosti s premiki ob prelomih, to neposredno povzroči neke dodatne napetosti na sosednih prelomih ali na podaljških teh prelomov. In to, kar tukaj zdaj opazujemo, je, da se močni potresi nekako selijo tudi zaradi teh vplivov. Torej sosednji prelomi so bili dodatno obremenjeni z novimi napetostmi in so povzročili dodatne pretrge in nove potrese. Tako imamo zdaj zadnji avgustovski potres, ki je imel žarišče nekje 30 km stran od žarišča potresov v prejšnjem tednu. Torej to niso neki procesi, ki bi potekali v zelo velikih razdaljah, ampak se dogajajo v nekaj desetkilometrskih razdaljah. Težje je zadeve razložiti na večji razdalji. Pred tem smo imeli znan potres v L’Aquili, ki je bil južno od zdajšnjih potresov in seveda ne moremo nedvomno dokazovati, da so ti potresi res povezani med seboj.

Prof. Gosar, na višino alpskih vrhov vplivajo tektonski premiki, pa erozija in dejstvo, da je zdaj teža ledenikov v primerjavi z zadnjo ledeno dobo zanemarljiva. Je mogoče domnevati, kakšna je torej višina Triglava zdaj v primerjavi z njegovo višino nekdaj?

Ja, to je na prvi pogled zanimivo vprašanje. Zavedati se moramo, da je bilo geološko dogajanje v geološki zgodovini zelo pestro. Nadmorska višina, ki nas danes zelo vznemirja in povsod skušamo primerjati višine nekih gora, ni ravno najpomembnejši geološki parameter, ker so bila nihanja gladine morja v geološki zgodovini bistveno večja kot neka absolutna nadmorska višina. Te stvari poznamo razmeroma dobro za mlajše geološko obdobje. Vemo, da se je po koncu ledene dobe, ko se je leden pokrov stopil, zaradi izostazije ozemlje dvigovalo in to ozemlje se zaradi tega vzroka še danes po različnih delih sveta različno dviguje.

Bistveno bolj pomembni so tektonski vzroki nastajanja gorovij. Med seboj ves čas tekmujeta dva procesa: tektonska gibanja narivanja na eni strani in erozija, ki sočasno znižuje višino teh gora, na drugi. Kot rečeno, je z geološkega vidika, tudi ko razmišljamo na primer o Triglavu, precej bolj pomembno, ali so bile neke kamnine, ki jih danes gledamo na vrhu Triglava, v nekem geološkem obdobju pod gladino morja ali nad gladino morja; bolj kot neka nadmorska višina, ki jo merimo z gladine morja, ker ko so bile kamnine pod gladino morja, so se odlagale usedline. In vse to, kar danes gledamo v mogočni triglavski severni steni, se je v dolgih milijonih let odlagalo pod gladino morja in se je šele v mlajšem geološkem obdobju oblikovalo kot današnje Julijske Alpe.

Zdi se, da so vsi potresi v zadnjem obdobju v Italiji relativno plitvi, žarišča so na globini kakšnih deset kilometrov. Podobno je bilo tudi pri potresih v Furlaniji leta 1976 in v zgornjem Posočju v letih 1998 in 2004. Zakaj večina potresov pri nas nastane relativno blizu površja, če to primerjamo z debelino Zemljine skorje?

Ja res je, večina potresov v srednji Italiji, Furlaniji in tudi v večini Slovenije nastaja v globinah nekje do 15 km, izjemoma do 20 km. Zakaj točno so potresi omejeni samo na vrhnji del Zemljine skorje, pravzaprav ni natančno znano, je pa različno v različnih tektonskih režimih, ki sem jih že predhodno omenil. Glavni problem pri razumevanju je, da ne poznamo prav dobro poteka prelomov v veliki globini. To je ena od ugank in nimamo na voljo niti učinkovitih raziskovalnih metod, ki bi nam za nekakšne razumljive stroške raziskav omogočale ugotoviti, kako potekajo prelomi, ki jih na površju poznamo v večjih globinah. Na potek prelomov in seizmogene globine, ki so seveda pomembne za ocenjevanje potresne nevarnosti, tako sklepamo bolj iz seizmoloških podatkov. Plitev potres ima lahko lokalno precej močnejše učinke kot globlji potres, in to se je odrazilo tudi v teh zadnjih potresih v srednji Italiji. V njihovem tektonskem režimu, ko sem rekel, da so ekstenzijski, so plitvi potresi pričakovani in razumljivi. Pri nas, predvsem v zahodni Sloveniji, kjer imamo zmično tektoniko in kjer bloki ob prelomih drsijo drug ob drugem, pa bi lahko potresi bili tudi globlji. Zato je to ena od precejšnjih ugank, s katero se ukvarjamo tudi pri pripravah kart potresne nevarnosti.

“Večina potresov v Italiji in tudi na našem območju nastaja v globinah do 15 oziroma 20 kilometrov.”

Kaj na splošno vemo o debelini skorje pod Slovenijo?

Debelino Zemljine skorje na območju Slovenije in tudi širše razmeroma dobro poznamo, saj so bili v zadnjih desetletjih izvedeni nekateri večji projekti globokih seizmičnih sondiranj. Za ugotavljanje debeline Zemljine skorje uporabljamo umetno povzročene potresne valove, saj se ti odbijejo od njene spodnje meje, ki jo imenujemo Mohorovičićeva diskontinuiteta, in predstavlja izrazito nezveznost in skok v seizmični hitrosti med Zemljino skorjo in pod njo ležečim Zemljinim plaščem. Debelina Zemljine skorje se na območju Slovenije spremeni: od nekje 45 km pod Julijskimi Alpami in Dinaridi  do samo približno 30 ali celo manj kilometrov na območju Prekmurja, kjer geološko prehajajo Dinaridi v panonski bazen.

Potresni valovi se ne širijo le po površju, ampak tudi v globino. Kaj nam torej valovi, ki pridejo skozi Zemljo, lahko povedo o njeni notranjosti?

Večino našega vedenja o notranji zgradbi Zemlje pravzaprav izhaja iz študije potresnih valov, ki so potovali skozi celotno notranjost Zemlje. Tako so odkrili vse seizmične diskontinuitete, torej nezveznosti, ob katerih se seizmična hitrost skokovito spremeni. Poleg že omenjene Mohorovičićeve diskontinuitete sta pomembni še dve. Gutenbergova, ki ločuje Zemljin plašč od zunanjega Zemljinega jedra, ki je tekoče, in diskontinuiteta Lehmannove, ki ločuje tekoče zunane jedro od trdnega notranjega jedra. Vse to nam je seveda povsem nedosegljivo z drugimi raziskovalnimi metodami, tako da to, da imamo tekoče zunanje jedro in trdno notranje jedro, vemo samo na podlagi potresnih valov in študije prostih oscilacij Zemlje. Namreč ob najmočnejših potresih magnitude 8,5 in več celotna Zemlja zaniha kot žoga in potem niha več ur ali celo več dni in analize teh nihanj nam govorijo o tem, kako so razdeljene gostote v notranjosti Zemlje. Torej kako se povečuje gostota od površja proti notranjosti Zemlje – kot vemo, je največja gostota prav v Zemljinem jedru. Na podlagi študije potresnih valov vemo, da je Zemljino zunanje jedro tekoče, to zunanje jedro pa je seveda zelo pomembno, ker je tudi vir Zemljinega magnetizma. Skoraj vse o notranjosti Zemlje torej vemo na podlagi potresnih valov. In danes, ko imamo po vsem svetu številne potresne opazovalnice, ta slika dobiva vse bolj jasno podobo. Z metodami potresne tomografije zaznavamo med drugim zelo majhne razlike v strukturi Zemlje, ki pa so povezane s pojavi, kot je tektonika litosferskih plošč, o kateri smo govorili.