خشک شدن دریاچه ارومیه گسل تبریز را تحریک می‌کند؟

مهدی زارع

روزنامه اعتماد

دریاچه ارومیه روند خشک شدن را عمدتا از سال ۱۳۷۴ تجربه کرد و در دهه‌های ۸۰ و ۹۰ به کاهش قابل توجهی رسید. برخی مطالعات، افت حدود ۷.۲ متر در سطح دریاچه بین سال‌های ۱۳۷۴ تا ۱۳۹۵ را نشان داده است.

تکنیک راداری در ژئودزی و سنجش از دور با دو یا چند تصویر رادار برای تهیه نقشه‌های تغییر شکل سطحی - و سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی - موقعیت‌یابی، ناوبری و زمانبندی جهانی - تغییر شکل عمودی و الگوهای بالا و پایین رفتن‌های موضعی در اطراف دریاچه را نشان می‌دهند.

این تغییرات با استخراج آب‌های زیرزمینی، تخلیه سطحی از آب دریاچه و تغییرات زمین ریختی محلی مرتبط است. بخشی از این تغییرات به عنوان پاسخ کشسانی پوسته - خمش ناشی از بازگشت - و بالاآمدگی ایزواستاتیک تفسیر شده و آن را با از دست دادن جرم آب دریاچه مرتبط می‌دانند.

تاثیر خشک شدن دریاچه ارومیه بر گسل های اطراف

خشک شدن دریاچه منجر به تغییر شکل پوسته با اعمال تنش به گسل‌های اطراف شده است. باربرداری سطحی آب به دلیل پاسخ کشسان پوسته با حذف آب، بار عمودی روی پوسته را کاهش می‌دهد. پاسخ الاستیک فوری، بالا آمدگی در داخل و نزدیکی حوضه دریاچه سابق و خم شدن لیتوسفر در فواصل بزرگ‌تر است.

این امر تنش‌ها را در پوسته تغییر داده و موجب تغییر تنش‌های قائم و برشی روی گسل‌ها شده است. پمپاژ شدید در دشت‌ها نیز آبخوان‌ها را فشرده کرده و با تغییر تخلخل و فشار منفذی، تنش‌ها را تغییر می‌دهد و می‌تواند شکست برشی یا اصطکاک گسل‌ها را تغییر دهد.

هم تخلیه بار یا بالا آمدگی الاستیک و هم فرونشست و پمپاژ محلی، تنش کولمب روی گسل‌ها را تغییر می‌دهند. بسته به جهت گسل، شیب و جهت تنش منطقه‌ای، تنش ممکن است افزایش یابد و باعث گسیختگی گسل شود. خشک شدن، فرسایش و توفان‌های گرد و غبار را افزایش داده و بارهای سطحی را بیشتر تغییر می‌دهد.

گام‌های تغییر تنش کولمب از ۰.۰۱ تا ۰.۱ مگاپاسکال -۰.۱ تا ۱ بار - می‌توانند بر زمان وقوع زلزله در گسل‌های در موقعیت تنش بحرانی اثر بگذارند. بنابراین تغییر بار سطحی در حد ۰.۰۷ مگاپاسکال می‌تواند اختلالات قابل اندازه‌گیری در تنش گسل ایجاد کند.

بررسی و مطالعات موردی دریاچه نشان می‌دهد که گسترش آبیاری و سدسازی به همراه تغییرات اقلیمی، محرک‌های اصلی کاهش بلندمدت آب دریاچه هستند. میزان تغییر بارگذاری ناشی از افت سطح آب دریاچه ارومیه به اندازه کافی زیاد است (در حد ۰.۰۱ تا ۰.۱ مگاپاسکال برابر ۰.۱ تا ۱ بار فشار) که می‌تواند شرایط شکست گسل‌های تحت تنش بحرانی را در ده‌ها کیلومتر فاصله از حوضه تغییر دهد.

اینکه آیا این امر باعث زلزله می‌شود یا خیر، به تنش از پیش موجود در صفحه گسل، هندسه گسل و اصطکاک در صفحه گسل بستگی دارد. فرونشست موضعی ناشی از تراکم آبخوان نیز دایمی است و می‌تواند به زیرساخت‌ها آسیب برساند و میدان‌های تنش کم عمق را مستقل از بازگشت الاستیک تغییر دهد.

چگونه خشک شدن دریاچه ارومیه خطر زلزله را افزایش می دهد؟

از دست رفتن جرم دریاچه ارومیه به اندازه‌ای است که می‌تواند اختلالات تنش کولنی در محدوده ۰.۰۱ تا ۰.۱ مگاپاسکال در سطح ایجاد کند که با افت ۷ متر آب دریاچه ارومیه مرتبط است. اختلالاتی در این مرتبه می‌تواند باعث پیشروی شکست در گسل‌هایی شود که از قبل به شدت تحت فشار هستند، بنابراین اگر بخشی از گسل شمال تبریز نزدیک به شکست باشد، تخلیه آب سطحی و زیرزمینی می‌تواند زمان وقوع زلزله را تسریع کند.

اینکه آیا گسل شمال تبریز اکنون برای یک زلزله بزرگ فعال خواهد شد یا خیر، به بسیاری از جزییات هندسی و مکانیکی پهنه گسله شامل شیب و امتداد گسل، ژرفای قطعه قفل شده، ساختار الاستیک، تنش از پیش موجود و اینکه چه مقدار از تغییر جرم دریاچه به محدوده ژرفای لایه لرزه‌زا در زیر گسل شمال تبریز می‌رسد، بستگی دارد.

عقب‌نشینی دریاچه ارومیه باعث ایجاد یک بالاآمدگی-خمش الاستیک و فرونشست محلی ناشی از تراکم سفره آب زیرزمینی شده است. این تغییرات، تنش‌های نرمال و برشی را روی گسل‌های مجاور تغییر می‌دهند.

چندین مطالعه اخیر این آثار را در اطراف ارومیه مدل‌سازی کرده و خاطرنشان می‌کنند که تغییرات تنش می‌تواند برای سیستم‌های لرزه‌زا مهم باشد. گسل شمال تبریز یک گسل امتداد لغز راستگرد بزرگ با سابقه رویدادهای بزرگ گسیختگی در زمین لرزه‌های ۱۷۲۰ و ۱۷۸۰ و شواهدی از دست‌کم یک نبود لرزه‌ای است. این امر باعث می‌شود که اگر تغییرات تنش خارجی وضعیت آن را مختل کند، این گسل در معرض گسیختگی قرار بگیرد. 

آشفتگی‌های تنش ناشی از بار سطحی با فاصله و ژرفا کاهش می‌یابد و به شدت به توزیع مکانی تغییر جرم بستگی دارد. 

دریاچه در غرب تبریز حدود ۶۰ تا ۱۰۰ کیلومتر فاصله دارد و برخی مدل‌ها الگوهای تغییر شکل قابل اندازه‌گیری را در اطراف دریاچه نشان می‌دهند. البته کسری از تنش سطحی که با ژرفای ۵ تا ۱۵ کیلومتری به گسل شمال تبریز می‌رسند، می‌تواند بسیار کوچک‌تر از مقدار سطحی باشد و این امر پیش‌بینی مستقیم را بدون یک مدل دقیق کمی غیرممکن می‌کند.

این بدان معنا نیست که تخلیه آب دریاچه به‌طور قطعی باعث یک زلزله بزرگ در گسل شمال تبریز می‌شود. گسیختگی‌های بزرگ نیاز به یک حالت تنش بحرانی از پیش موجود و شرایط مناسب شکل‌گیری شکستگی روی گسل دارند. داده‌های در دسترس فعلی نگرانی‌هایی را ایجاد می‌کند و محاسبات و نظارت دقیق بر تغییرات تنش حتما لازم است.

ادعای روبیو: توافق با ایران بسیار دشوار است

بیشتر بخوانید:

ایران در آستانه کمبود مطلق آب؛ «فقط ۸۵۰ مترمکعب آب برای هر ایرانی»/نیمی از چاه‌های آب ایران غیرمجازند

تماشاخانه

پل ورسک ؛ یکی از عجیب‌ترین پل‌های جهان و شاهکار مهندسی ۹۰ ساله / آنچه درباره‌اش نمی‌دانید

یک شیرجه جنجالی در میراث طبیعی شگفت‌انگیز/ شنا کردن در غار علیصدر چه بلایی به سرش می‌آورد؟

فیلم های دیگر