Cele mai devastatoare cutremure din lume se produc la jonctiunea a doua placi tectonice convergente, in momentul in care una dintre acestea aluneca sub cealalta, prin procesul de subductie. O echipa de cercetatori, condusa de Teh-Ru Alex Song, de la Institutul Carnegie din Statele Unite (Departamentul pentru Magnetism Terestru) a descoperit in premiera ca invelisul de la varful acestor placi coincide cu zonele in care se produc seisme de intensitate mica sau unde au loc activitati telurice non-vulcanice, care sunt concentrate in zone cu temperaturi de peste 450 de grade Celsius.
Potrivit unui studiu publicat astazi in revista "Science", cutremurele de intensitate mica, asa-numitele seisme "tacute", dureaza zile, saptamani sau chiar luni de zile, pana cand elibereaza intreaga energie, in vreme ce cutremurele majore nu tin mai mult de cateva zeci de secunde si rar depasesc un minut. De pilda, cutremurul din San Francisco din 1906 de exemplu a durat 40 de secunde, iar cel din Alaska din 24 ianuarie 1964 a tinut peste 7 minute. Multe cutremure produc o miscare a solului asemanatoare cu leganatul unui vapor. In functie de intensitatea cutremurului, solul este miscat in valuri fine sau smucit cu putere.
Pentru realizarea acestui nou studiu, oamenii de stiinta au analizat informatiile adunate timp de 20 ani de activitate seismica in sudul Mexicului, unde placa tectonica denumita Cocos a alunecat sub placa nord-americana. "Putem afla multe amanunte despre structura pamantului, in functie de viteza, puterea si interferentele diferitelor unde seismice" – a explicat Song, care a adaugat ca, in mod normal, undele P sunt cele mai rapide. Acest tip de unde, denumite si unde de comprimare, se propaga cu o viteza de aproximativ 1 pana la 5 mile pe secunda (1.6 pana la 8 kilometri/secunda), depinzand de materialul prin care se deplaseaza. Ele pot traversa substante solide, lichide si gazoase si astfel pot patrunde prin scoarta pamantului. Atunci cand se deplaseaza prin roca, undele pun in miscare particule minuscule de roca, inainte si inapoi, indepartandu-le si apropiindu-le, pe directia pe care circula unda. De regula, undele seismice P ajung la suprafata terestra sub forma unei bufnituri bruste.
Un al doilea tip de unde, denumite si unde S sau unde de taiere, ajung la suprafata putin in urma undelor P. In timp ce aceste unde sunt in miscare, ele deplaseaza in afara particule de roca, impingandu-le perpendicular cu calea undelor. Astfel rezulta prima perioada de ondulare asociata cutremurelor. Spre deosebire de undele P, undele S nu se deplaseaza direct prin pamant. Ele circula doar prin materiale solide, astfel incat sunt oprite de stratul lichid din interiorul pamantului. De altfel, in mod constant se produc unde seismice foarte slabe care se deplaseaza de-a lungul planetei.
Scoarta terestra nu este nici neteda si nici continua. Crapaturi adanci ce ajung pana la manta fragmenteaza litosfera in mai multe placi tectonice. Formarea placilor tectonice este datorita presiunii create de curentii magmatici din mantaua Pamantului asupra scoartei terestre. Acestia se formeaza ca rezultat a ridicarii magmei fierbinti spre partea superioara a mantalei, urmand sa ia locul magmei mai reci care, la randul ei va cobori in adancime.
Placile tectonice sunt mobile, ele deplasandu-se pe suprafata mantalei cu 3-4 cm/an. In timpul deplasarii placilor tectonice, acestea inevitabil vor intalni alte placi tectonice in cale. Acestea se vor ciocni iar placa mai grea va intra sub placa mai usoara, se va afunda in mantaua Pamantului si se va topi. Acest proces se numeste subductie. Crapatura scoartei pe unde placa patrunde in manta se numeste fosa. Cele mai puternice cutremure din ultimul timp, Indonezia, 2004, Alaska, 1964, Chile, 1960, au avut loc in zona faliilor de subductie. In prezent, cei mai numerosi si mai periculosi si activi vulcani de pe Terra sunt situati in zonele de subductie din jurul Oceanului Pacific, cunoscute sub numele de "Centura de Foc a Pacificului".
Litosfera planetei este strabatuta de aproximativ 51.500 de kilometri de zone de subductie, iar miscarea acestora duce la deplasari medii de 5 centimetri. Totusi, in locurile in care marginile a doua placi se lipesc si au loc cutremure, deplasarile sunt de pana la 20 de metri si asta pe distante de sute de kilometri. Zona Vrancea este considerata de specialisti drept un stadiu final al unei foste zone de subductie. Toate seismele vrancene majore au acelasi tip de plan de falie, orientat NE-SV. In plus, s-a constatat tendintele de grupare a seismelor vrancene minore catre anumite adancimi "preferate", care ar fi de circa 80 km, circa 95-100 km, circa 125 km, circa 133-136 km, si apoi 150s/-5 km. Acest tip de adancimi corespund cu zonele de falii vechi formate in partea "scufundata" din vechea placa subdusa formata in zona Carpatilor Orientali, cu milioane de ani in urma. Cele mai puternice cutremure din zona Vrancea, care au determinat si numeroase pierderi de vieti omenesti, s-au inregistrat la 26 noiembrie 1802, 10 noiembrie 1940 (a avut adancimea focarului de 122 km si magnitudinea de 7,4 pe scara Richter) si 4 martie 1977 (adancimea focarului fiind de 93 km si magnitudinea de 7,2 pe scara Richter).
Potrivit unor cercetatori, se pare ca zonele de subductie responsabile de producerea celor mai puternice cutremure sunt acelea care contin aceste bazine cu sedimente. Recent, seismologul Mark Brandon facea chiar o comparatie foarte plastica: ""Fenomenul este similar cu ce i se intampla unui borcan de maioneza tinut in frigider. Daca mancati maioneza zilnic, borcanul se deschide usor. Dar daca ramane mult timp nedeschis, capacul se va lipi de borcan, fiind necesara lovirea acestuia de masa. In cazul pamantului, cutremurele distrug adeziunea din zona de subductie".
Expertii pot calcula distanta dintre orice punct de pe suprafata pamantului si epicentrul cutremurului, mai exact punctul unde vibratiile isi au originea, prin intermediul seismografului. Pe baza acestor informatii, ei pur si simplu noteaza cat timp a trecut intre aparitia celor doua unde iar dupa aceea verifica un tabel care le arata distanta pe care undele au parcurs-o, bazandu-se pe intarzierea undelor. Adunandu-se aceste informatii din trei sau mai multe puncte, se poate localiza epicentrul, prin procesul numit trilateratie.
Seismologii inregistreaza anual in jur de cinci sute de mii de cutremure,adica un cutremur pe minut. Majoritatea acestor vibratii raman neobservate, fiind detectate doar de specialisti. Socurile seismice se produc ca urmare a unor procese de fracturare si frecare intre compartimentele scoartei terestre, in aceasta situatie fiind eliberata o cantitate mare de energie, care se masoara in ergi si este utilizata pentru calcularea magnitudinii cutremurului. Magnitudinea se masoara cu ajutorul unei scari logaritmice, numita scara Richter, cuprinsa intre 0,3 si 9 grade.
Prin cartografierea si observarea periodica a activitatii seismice se pot identifica zonele seismice si frecventa cutremurelor, dar in present nu exista nicio metoda stiintifica de predictie a momentului producerii unui seism. Seismografele sunt cele mai precise aparate de avertizare a cutremurelor. O alta metoda de observare a miscarii pamantului este trimiterea unor semnale de pe sateliti la diferite statii de receptie terestre.
Clasificarea seismelor in functie de magnitudine:
I – Instrumental (cutremurul nu este simtit, pasarile si animalele sunt nelinistite.
Inregistrat doar de seismografe) – intre 1 si 2 grade
II – Slab sesizabil (seismul este simtit numai de catre putine persoane care se gasesc in repaus, in special la etajele superioare) – intre 2 si 3 grade
III – Perceptibil (seism simtit de catre unele persoane din interiorul cladirilor) – intre 3 si 4 grade
IV – Moderat (cutremurul este simtit de catre mai multe persoane din interiorul cladirilor si de unele aflate in exterior) – 4 grade
V – Serios (seismul este simtit de catre aproape de toata lumea, multi sunt sculati din somn) – intre 4 si 5 grade
VI – Puternic (cutremurul este simtit de catre toata lumea, multi se sperie si fug din locuinte, unele mobile grele se deplaseaza) – intre 5 si 6 grade
VII – Foarte puternic (cei mai multi oameni parasesc locuintele, fiind simtit si de persoanele aflate la volan. Stricaciuni considerabile in cladiri prost construite) – 6 grade
VIII – Distructiv (casele se deplaseaza pe fundatiile lor, peretii usori sunt aruncati in afara, unii pereti de caramida se prabusesc) – intre 6 si 7 grade
IX – Ruinator (seismul creeaza panica generala, stricaciuni considerabile si in structuri special construite, dar si crapaturi mari in teren) – 7 grade
X – Dezastruos (sunt distruse cele mai multe structuri din caramida si se produc mari alunecari de teren) – intre 7 si 8 grade
XI – Foarte dezastruos (putine cladiri din caramida raman in picioare. Sunt distruse poduri. Sinele de cale ferata sunt indoite puternic) – 8 grade
XII – Catastrofic (distrugerea este aproape totala. Obiectele sunt azvarlite in sus. Au loc modificari ale reliefului) – mai mare de 8 grade
