Predviđanje cunamija

Da li je jedan e-mail mogao da spasi desetine hiljada ljudskih života?

Cunami vodeni talas je prirodni destruktivni fenomen koji je vrlo teško primetiti u početnim fazama i za vreme njegovog širenja kroz duboke okeanske ili morske vode. Ali zato kada se približi obali, postaje više nego vidljiv i, nažalost, kao što smo nedavno saznali, vrlo destruktivan. U trenutku kada postane očigledno da se cunami talas približava i kada on postane vidljiv u vidu visokog vodenog zida, obično je suviše kasno za bilo kakve ozbiljnije akcije evakuacije. U tim trenucima su ljudi koji se nađu u pogođenom području prepušteni sami sebi, sreći i svojim brzim nogama. Tako je jedan čovek, poreklom sa naših prostora, spasao život sebi i svojoj maloj ćerki – zgrabio je dete i trčao koliko je brzo mogao.

U ovom tekstu se nećemo zadržavati na posledicama ove prirodne katastrofe, već želimo da odgovorimo na pitanje: zašto stanovnici pogođenog područja nisu obavešteni na vreme o nadolazećim razornim talasima?

Odgovor je nažalost vrlo banalan, ali, da bismo sklopili pravu sliku o ovom fenomenu i načinu na koji se ugroženo stanovništvo moglo upozoriti, potrebno je da shvatimo prirodu i način nastanka cunami talasa – nevidljivog i brzog ubice koji se otkriva tek u poslednjem trenutku.

Talas u luci

Cunami je pojava koja je povezana s velikim vodenim masama i što je ta masa veća, njegova razorna moć može biti snažnija, mada to nije obavezno (u malim morima zabeleženi su i veći cunami talasi od ovog u Bengalskom zalivu). U pitanju je serija vodenih talasa velike talasne dužine, koja je obično generisana impulsivnim podvodnim seizmičkim poremećajima: zemljotresima, naglim propadanjem morskog dna, odronima velikih masa podvodnog tla itd. U ovim situacijama dolazi do naglog pomeranja velike vodene mase, a cunami talas se formira pod uticajem gravitacije. Ovi talasi zatim putuju u svim pravcima od mesta svog nastanka, a postaju zastrašujući, vidljivi i destruktivni tek kada se približe obali. Inače, naziv „cunami” je opšte prihvaćen za ovu pojavu, a nastao je od japanskih reči „tsu” (luka) i „nami” (talas).

Snažni cunami talasi nastaju kao posledica jakih, ali plitkih zemljotresa čiji je epicentar obično smešten na površini ili na maloj dubini okeanskog/morskog dna. Ovi zemljotresi, kao što je nedavno bio slučaj, obično se javljaju u regionima gde se sučeljavaju dve tektonske ploče. Njihovo međusobno trenje izaziva u tom regionu veliku seizmičku aktivnost, pa tako kada u određenim trenucima dođe do aktivne konfrontacije, naglo se pomeraju velike površine okeanskog dna, u prečniku od nekoliko do 1000 kilometara. Naglo propadanje ili izdizanje podvodnog zemljišta na ovako velikoj površini utiče na vodenu masu i tom prilikom se generiše cunami, a ove vodene talase karakteriše sposobnost rasprostiranja na veliku daljinu. Utvrđeno je da cunamije destruktivne prirode obično stvaraju zemljotresi jačine 7,5 i više stepeni Rihterove skale.

Uzročnici

„Talas u luci”, kako su ovu pojavu nazvali Japanci, može izazvati i druge pojave. Podvodne vulkanske erupcije imaju sposobnost da kreiraju posebno destruktivne cunami talase u relativnoj blizini pogođene oblasti. Naglo pomeranje vodene mase može se desiti prilikom eksplozije vulkana, urušavanja njegovog kratera ili, u najvećem broju slučajeva, kolapsiranjem vulkanskih komora formiranih magmom. Jedan od najvećih zabeleženih destruktivnih cunami talasa izazvanih vulkanom nastao je 26. avgusta 1883. godine posle eksplozije i kolapsiranja vulkana Krakatau u Indoneziji. Ovaj vulkan je stvorio cunami talas koji je dostigao visinu od 45 metara, uništivši delove Jave i Sumatre, i odneo je preko 35 hiljada života.

Pored vulkana, cunami talase mogu stvoriti padovi velikih stena, odronjavanja ledenih glečera, podvodna odronjavanja tla koja mogu biti uzrokovana i zemljotresom čiji je epicentar na kopnu. Jedan takav cunami talas (najveći ikada zabeležen, bez obzira na uzrok) nastao je padom ogromne stene u vodu u luci Lituya na Aljasci, 9. jula 1958. godine. Ogromna stena čija je masa procenjena na 40 miliona kubnih metara, pokrenuta zemljotresom, pala je u vodu luke stvorivši talas visine 520 metara i brzine od 160 km/h. Vodeni talas je čupao drveće iz korena u blizini mesta svog nastanka, ali dobra strana ovog cunamija je bila u tome što je brzo izgubio svoju energiju, tako da se na otvorenom moru nije mogao značajnije primetiti.

Još jedan mogući uzrok cunamija mogu biti i padovi asteroida u mora ili okeane. U novijoj ljudskoj istoriji ovakva pojava nije zabeležena, ali nije isključeno da se to ranije nije moglo desiti, posebno ako uzmemo u obzir koliko je zemljine površine pokriveno vodom (četiri petine). Pad asteroida u okean bi mogao stvoriti cunami kataklizmičkih proporcija: meteor prečnika oko 5 km svojim padom u Indijski okean stvorio bi cunami koji bi imao takvu snagu da bi stigao do sredine Indijskog polukontinenta (bazirano na proračunima).

Kompresija cunami talasa

Razorna moć, brzina kretanja i doseg cunami talasa zavise od mnogih faktora. Postoje oni lokalnog karaktera, kao i oni „trans- atlantski” koji putuju daleko i razorni su na velikoj površini. Takav je bio ovaj u Indijskom okeanu i ponekada je potrebno nekoliko dana da bi okeanske vode ponovo povratile svoje prirodno kretanje.

Kada nastane cunami talas, njegova ogromna energija raspoređena je čitavom visinom vodene mase, bez obzira na dubinu vode u centru nastanka. Cunami se sastoji od serije vrlo dugačkih talasa koji putuju od mesta nastanka, a njihova talasna dužina zavisi od načina nastanka i od energije oslobođene u centru stvaranja. Ako je cunami nastao usled jakog zemljotresa na velikoj površini morskog dna, njegova talasna dužina će biti veća. Cunami talasi mogu pristizati jedan za drugim u periodima od pet do 90 minuta, a „kresta” (vrh talasa) može biti dugačka stotinama kilometara, pa čak i više. Na otvorenom okeanu talasna dužina cunamija može biti i do dve stotine kilometara, što je mnogo puta više od dubine vode. Dok putuje otvorenom površinom okeana, cunami talas je praktično nevidljiv jer je visok od nekoliko centimetara do najviše jednog metra i ne razlikuje se od običnih talasa. U dubokim okeanskim vodama cunami talasi mogu putovati velikom brzinom u dugom vremenskom periodu na daljine od više hiljada kilometara, a da pri tome ne gube energiju. Što je dublja voda to je i brzina talasa veća, tako da ona može dostizati i do 800 km/h.

Zbog ovih karakteristika i male amplitude, ne veće od jednog metra, cunami je teško zapaziti na pučini. Putnici prekookeanskog broda neće ništa primetiti u trenutku kada ispod njih prolazi cunami brzinom mlaznog aviona! I najpažljiviji posmatrač mogao bi da zapazi samo nežno podizanje i spuštanje vodene površine – i ništa više.

Cunami pristiže do obale u seriji talasa koji se obično javljaju u periodima od 10 do 45 minuta. Kako se približava obali tako se njegova brzina smanjuje na oko 30 do 60 km/h. Iza njega, na stotinak kilometara udaljenosti, mnogo većom brzinom pristiže još jedan talas, a još dalje iza njega i još većom brzinom još jedan itd. Kako se približavaju obali, talasi se sabijaju jedan na drugi, njihova talasna dužina se smanjuje, a energija je usmerena unapred, povećavajući njihovu visinu u značajnoj meri. Konfrontacija s obalom može izgledati poput naleta visokog vodenog zida ili ličiti na plimu ili poplavu koja brzo nadire. Talas obično traje od deset minuta do pola sata, nakon čega stiže drugi.

Prvi satelitski izmeren cunami

Mnogi su se verovatno pitali kako je moguće da pored svih postojećih satelita i ostale savremene tehnike stanovništvo nije moglo biti obavešteno na vreme.

Pošto smo upoznali način nastanka i prirodu cunami talasa, postaje jasnije da je njegova detekcija vrlo teška, gotovo nemoguća optičkim posmatranjem iz vazduha. Moguće je uz pomoć satelita radarski meriti abnormalne promene u izdizanju ili spuštanju vodene površine, što se inače i radi, ali je za procesiranje ovih podataka potrebno više od pet časova, što je suviše sporo da bi upozorenje stiglo na vreme. Pored toga, činjenica je da do sada nijedan prethodni cunami nije satelitski detektovan, a ovaj poslednji će biti upamćen po tome što je to naučnicima pošlo za rukom prvi put.

Topex/Poseidon i Jason su sateliti koji se koriste za praćenje okeanskih promena i dnevno orbitiraju samo 13 puta oko naše planete, pri čemu je putanja svake sledeće orbite pomerena za najmanje 3.000 km. Sasvim slučajno su se zatekli nad Indijskim okeanom samo dva časa nakon zemljotresa i radarski su izmerili podizanje i spuštanje vodene površine – tj. cunami. U trenutku kada su naučnici imali priliku da gledaju ove podatke, cunami je već uveliko pristizao do obala. Bez obzira na to, ovi podaci su dragoceni za dalje i dublje proučavanje ovog fenomena i izgradnju računarskih modela cunamija.

Cunami talasi se predviđaju i proračunava se njihova putanja, kao i vreme stizanja do obale, na osnovu parametara koji se dobijaju posmatranjem njihovog uzroka. Pošto su to najčešće zemljotresi, kada se precizno odredi epicentar i snaga zemljotresa, izračunavaju se mogući cunami talasi. Dakle, predviđanje ove pojave u velikoj meri zavisi od seizmoloških službi.

Najpoznatija ustanova za predviđanje i upozoravanje na opasnost od cunamija jeste Pacific Tsunami Warning Center koji je smešten na Havajima. Razlog njegovog smeštanja u ovom regionu jeste to što se u Pacifiku do sada desio najveći broj cunamija. Ovaj centar dobija informacije o zemljotresima od američkog nacionalnog centra za zemljotrese, s kojim je povezan direktnom računarskom vezom nezavisnom od Interneta. Na ovaj način se dobijaju informacije o svim seizmičkim aktivnostima u regionu, kao i podaci o zemljotresima širom planete. Na osnovu ovih podataka služba izdaje upozorenje o mogućem cunamiju, vremenu pristizanja do obale i pogođenim područjima. Ova upozorenja se zovu „informacioni bilteni”: ako je zemljotres bio jačine ispod 6,5 stepeni Rihterove skale, nikakva upozorenja se ne izdaju, u slučaju jačine između 6,5 i i 7,5 , izdaje se bilten upozorenja, a ako je njegova snaga veća od 7,5 stepeni, izdaju se preporuke o evakuaciji.

U takvom slučaju ova služba nastoji da proveri da li je cunami generisan datim zemljotresom, prikupljajući podatke s automatizovanih merača plime lociranih u blizini epicentra. Ovi uređaji imaju samostalno napajanje i odašilju podatke o izmerenoj visini vode ka meteorološkim satelitima. Ako se nastajanje cunamija potvrdi, upozorenja se produžavaju i po potrebi šalju ka novim lokacijama. U slučaju da podaci prikupljeni nakon zemljotresa pokažu da cunami nije nastao, služba izdaje obaveštenje o prestanku opasnosti. Razlog izdavanja upozorenja pre nego što je cunami potvrđen jeste u tome što je vreme u slučaju njegovog nastanka do stizanja do obale često najviše nekoliko časova. Sistem izdavanja upozorenja je nešto složeniji od primera koji smo naveli, što zavisi od lokacije ugroženog područja i jačine zemljotresa, ali u osnovi sledi ove principe.

Razlog zbog kojeg stanovništvo na obalama Indijskog okeana nije upozoreno na vreme je banalan. Pojava ovakvih talasa u tom području se nije očekivala, pa nisu postojale organizovane službe osmatranja. Kada je pomenuti centar na Havajima primio informacije o zemljotresu i njegovom epicentru i zaključio da on može biti uzročnik snažnog cunamija, odmah su putem svih komunikacionih sredstava upozorili centre u Australiji i svim drugim regionalnim centrima s kojima su imali uspostavljenu komunikaciju. No, prema rečima direktora centra na Havajima, oni nisu imali bilo kakve kontakte u regionu koji je pretrpeo najveću štetu i nisu imali koga da obaveste o mogućem cunamiju. „U našem adresaru nemamo nijedan kontakt iz tog regiona, pokušali smo sve što smo mogli” – rekao je McCreery iz Pacific Tsunami Warning centra. Posledice znamo.

Mirko PERAK