Катастрофы в природе: землетрясения

1969 год. Впервые сейсмические наблюдения начали вестись на другой планете. Американскими астронавтами Нилом Амстронгом и Базом Олдрином во время экспедиции «Аполлон-11» в Море Спокойствия в 168 метрах от лунного модуля установлена первая инопланетная сейсмическая станция.

1970 год. В СССР приняты новые «Строительные нормы и правила» учитывающие особенности строительства в сейсмоактивных регионах страны.

1971 год. В США землетрясение в Сан-Фернандо привело к пересмотру всей системы проектирования сейсмостойких конструкций. В числе сильно разрушенных построек оказались и новые, построенные на основе ранее принятых норм и правил расчета конструкций на сейсмические нагрузки.

1975 год. В СССР сейсмолог Д.Н.Рустанович собрал и систематизировал записи колебаний поверхности земли в эпицентральных зонах сильных землетрясений.

1976 год. Впервые во время американской экспедиции «Викинг» на Марсе начаты сейсмические наблюдения на равнине Утопия.

1977 год. В СССР издан «Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР». Каталог стал основой для создания новой карты сейсмического районирования СССР – СР-78.

1978 год. В СССР принята новая карта сейсмического районирования СР-78 под редакцией М.А.Садовского.

1970-е годы прошлого столетия. В США создаются принципы общего процесса проектирования на основе представления о рисках.

1977 год. В США Хиро Канамори и Том Хэнкс разработали шкалу сейсмического момента для сравнения энергии крупнейших землетрясений.

1985 год. Землетрясение в Мехико привело к пересмотру представлений о методах современного сейсмостойкого градостроительства в сложных грунтовых условиях.

1988 год. В СССР землетрясение в Армении (Спитак) положило началу пересмотра утвержденных в 1981 году норм сейсмостойкого строительства в стране. С распадом Советского Союза процесс пересмотра карты общего сейсмического районирования для России затормозился, а в странах СНГ практически не был начат.

1995 год. В Японии землетрясение в Кобе ставит вопрос о необходимости паспортизации зданий и сооружений старой постройки в стране.

1998 год. В Европейском союзе начала использоваться макросейсмическая шкала ЕMS-98 для описания эффекта землетрясения.

1998 год. В Казахстане введены новые нормы сейсмостойкого строительства и проектирования.

1999 год. Землетрясения в Турции и на Тайване выявили значительные ошибки в подходе к проектированию жилья и применения норм сейсмостойкого строительства в современных условиях.

2000 год. В России издан комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-97.

2001 год. В России принята федеральная целевая программа «Сейсмобезопасность территории России».

Почему столь многочисленны жертвы землетрясений?

Вот пришло землетрясение, какую пользу принесло богатство? Труд того и другого пропал, погибло имущество вместе с владением, дом вместе со строителем. Город сделался общим для всех гробом, устроенным внезапно не руками мастеров, но несчастным случаем. Где богатство? Где любостяжание? Видите ли, как все оказалось ничтожнее паутины?

    Иоанн Златоуст
    «О Лазаре. Слово шестое», 386—397 годы

В повседневной жизни серии удач или неудач обычно имеют свои причины, но с природными бедствиями понятие удачи не существует, поскольку здесь важна не удача, а предусмотрительность. Удача всегда дело случая. Сильное землетрясение детерминировано по своей природе и вопрос, когда оно произойдёт, не столь важен, если заранее не озаботится предохранением от его последствий.

В отличие от прежних времён когда природные бедствия, вне понимания их истинных причин, нагружались сакральным смыслом сегодня ситуация другая. Природа землетрясений известна, а территории их преимущественно возникновения в основном определены. Сами причины разрушений и гибели людей просты и определяются несколькими причинами.

Карта сейсмически опасных территорий на планете (Global Seismic Hazard Program, 2011). Наиболее сейсмоопасные территории одновременно и самые населённые в мире.

Во-первых, с тем, что Земля геологически эволюционирует. В её недрах непрерывно протекают физико-химические процессы, перемещаются огромные массы материи, а дневная поверхность деформируется и возникают землетрясения.

Во-вторых, с тем, что человек издавна селится там, где ему удобнее, а не безопаснее жить. Местами предпочтительного расселения в силу различных факторов были и остаются побережья морей и океанов, устья рек и подножья гор. Однако именно эти места наиболее часто подвержены ударам природной стихии.

В-третьих, мировое население растёт, и всё больше людей проживает в крупных городах расположенных на сейсмоопасных территориях. Современные технологии позволяют строить в сложных условиях, но полностью обезопасить инженерные сооружения они неспособны, особенно в быстрорастущих мегаполисах с усложнённой инфраструктурой.

По статистике наибольшие среднегодовые потери человечество несёт от превратностей погоды, и только затем идут землетрясения. Но если принять во внимание сокрушительность и скоротечность подземных ударов они ни в чем не уступают погоде, а по коварству намного её превосходят. В отличие от погоды и других стихийных бедствий потери от землетрясений можно оценить только по большим интервалам времени – за десятки лет. Это связано с тем, что они происходят редко, но с большим ущербом. Их влияние на экономику и жизнь людей растягивается на годы и десятки лет.

Землетрясения способны мгновенно сбить ритм жизни сотен тысяч людей на огромной территории. В отличие от погоды их невозможно предсказать и, следовательно, заблаговременно предупредить население. Тем не менее, и здесь есть много способов снижения приносимого ими ущерба.

Уже давно замечено, что при землетрясениях люди редко гибнут на открытой местности, вне зданий и сооружений. Примеров тому немало – грандиозные подземные удары, происходящие в пустынных местностях и на морском дне, приносят минимальный ущерб и, чаще всего, не сопровождаются человеческими потерями. В тоже время, меньшие по силе землетрясения, но возникающие рядом с населенными пунктами, ежегодно уносят тысячи жизней. Почему так происходит?

Несмотря на привычность современного бытия, создающего иллюзию безопасного мира, жизнь людей находиться под знаком постоянной угрозы в том случае, если не были восприняты предыдущие уроки. Их суть состоит в непрерывном строительстве безопасной жизни, когда накопленные знания становятся правилом, а правила создают возможность получать новые знания. Знания, вложенные в технологии строительства, городское и сельское планирование, подготовку населения и штатных служб к действию в экстремальной ситуации позволяют нивелировать риски при любом стихийном бедствии.

Разумеется, даже при идеальном положении вещей случайные жертвы неизбежны. Они являются своеобразной платой за технический прогресс. Однако трагические потери XX и начала XXI века от стихии нельзя назвать делом случая только по одной причине – человечество больше знает, и научилось защищаться от большинства смертельных в прошлом угроз.

Сильнейшим землетрясениям, а иногда благодаря вмешательству человека в природную среду и более слабым толчкам, свойственна каскадность поражающих факторов. Иными словами, подземные удары становятся спусковым крючком для возникновения новых губительных процессов – цунами, пожары, эпидемии и др. Наиболее впечатляющий пример этого случившееся в 2004 году мегацунами в Юго-Восточной Азии и трагедия Гаити в 2010 году.

Расположение очагов сильнейших землетрясений магнитуды 7 и выше с 1900 по 2015 год. На верхней врезке карта плотности населения на планете (тёмные цвета).

Предшествующий землетрясению у берегов Суматры бум курортной индустрии, отсутствие системы предупреждения цунами, пренебрежительное отношение к природным угрозам привели к катастрофе. Погибло более двухсот тысяч человек из 54-х стран мира. Это еще раз подтвердило вступление человечества в эпоху глобализации не только в экономике, но и потерям от стихийных бедствий.

Некогда войны сравнивались с землетрясениями. После двух мирровый войн уже подземные удары сравнивают с ужасами войны. В своё время европейский пацифист Нидти заметил: «Великие войны подобны землетрясению. Многие из явлений войны легко понять тем, которые были очевидцами того разрушения, которое продолжается в течение нескольких лет на пространстве, подвергшемся землетрясению… После великих войн, как и после землетрясения, содрогается конвульсивно весь мир, все политические системы, все человеческие представления». После таких событий как мегацунами в ЮВА или землетрясения в Японии с разрушением АЭС «Факусима» в 2011 году стало со всей очевидностью ясно, что глобализация касается не только экономик, но и рисков больших жертв от природных катастроф.

Во все времена сообщества смирялись с неизбежными массовыми жертвами, а мировые войны XX века снизили болевой порог восприятия природных бедствий. И сегодня, в век мгновенной коммуникации, масс-медиа «пошумев» по поводу огромного числа жертв от стихии быстро переходят к другим новостям, не вскрывая истинных причин трагедий которые хорошо известны специалистам и оказываются теми же самыми что сотни и тысячи лет назад. С чем это связано?

Сейсмическая угроза относиться к ситуации, когда ведущие к катастрофе перемены происходят крайне медленно не только для отдельного человека, но и для общества. Изменения климата хороший тому пример. Если температура повышается на доли градуса в год, а в отдельные годы даже падает, люди осознают необратимость перемен лишь тогда, когда они проявляются со всей очевидностью. Из-за этого механизм социальной защиты запаздывает или не включается вовсе.

Потери от стихийных бедствий с конца XX века растут опережающими темпами по сравнению с увеличением мирового населения и согласно его всё большей концентрации в городах.

В голливудском кинофильме «Dante’s Peak» приводится своеобразный «рецепт» катастрофы на примере вопроса – как сварить живую лягушку? Ответ прост – необходимо поместить её в кастрюлю с холодной водой и медленно нагревать. Тогда лягушка не ощутит увеличения температуры, и не успеет выпрыгнуть из закипевшей воды. Иными словами, когда угроза превратиться в очевидную реальность спасаться ей будет поздно.

Сильные землетрясения в одних и тех же местах возникают с интервалом в десятки и сотни лет. Период их повторения перекрывает смену если не нескольких поколений то, по крайне мере, срок жизни отдельного человека. Поэтому, сейсмическая угроза в обществе не овладевшим механизмом передачи и воспроизводства научных знаний с течением времени становится менее реальной.

Строгое научное знание возникло для решения проблемы выживания, и человек не сможет оставаться таковым, если не будет его постоянно пополнять и строить на этой основе фундамент жизни будущих поколений. Благодаря этому риск умереть от болезни или дорожного происшествия снижен накопленным опытом. Знания, превращенные в ремни безопасности, лекарства, системы навигации позволяют избежать массовых смертей, и свести их к строке случайных событий в наше время, но не во всем мире. Поскольку сама по себе наука не снижает интенсивность действия природных сил, она лишь позволяет оценить их опасность и дать обществу необходимые для выживания знания.

В 1978 году японский сейсмолог Хиро Канамори установил, что суммарная энергия всех землетрясений на планете за 1900—1980 годы и размер человеческих потерь не имеют между собой прямой зависимости. Так, максимум суммарной энергии землетрясений в шестидесятых годах не стал пиком ущерба, а на относительно спокойные сейсмические периоды пришлось больше несчастий, чем на самый неспокойный сейсмический год. Иными словами, размер потерь прямо не связан с активностью земных недр, а определялся социальными причинами и вот почему.

Общее число жертв и сейсмическая активность с 1900 по 2015 годы. Стрелками отмечены моменты возникновения катастрофических землетрясений и число жертв. Максимумы сейсмической активности и пики потерь не совпадают между собой.

Еще недавно люди проживали в сельской местности, а крупных городов было немного. Этому способствовало то, что там, где периодически возникали природные катаклизмы, поселения не успевали разрастись. С началом индустриальной революции в конце XVIII века ситуация резко изменилась. Появились адекватные новому времени строительные технологии, и произошёл резкий рост городского населения. Наиболее крупные города, в силу коммуникационных и других условий, а это 40% всех городов мира с населением более полумиллиона, оказались на побережье океанов, морей или в устье рек. Именно там, где всегда был высок риск природных катаклизмов: наводнений, штормов, землетрясений, цунами и циклонов.

Исторически места расположения человеческих поселений определялись такими факторами, как близость к источникам питьевой воды и пищи, удобством торговли и т. д. До середины XX века среди них никогда не было фактора геобезопасности. Землетрясения, цунами или извержения вулканов происходили редко и, как правило, о них забывали следующие поколения.

Ситуация изменилась с возникновением городов и появлением возможности не только сохранять информацию, но делать ее доступной обществу. К сожалению это произошло сравнительно недавно, поэтому многие города продолжают находиться в непосредственном соседстве с заснувшим вулканом или затаившимся в складках горной породы очагом землетрясения.

С другой стороны, если сравнить размеры потерь с состоянием экономики той или иной страны выясняется простой факт. Чем беднее страна, тем больше жертв и наоборот, чем она богаче, тем меньше людских потерь, но выше продолжительность жизни. Хотя в «бедных» странах проживает только 58% населения планеты, но на них приходится 88% погибших и 92% от всех пострадавших от стихии (1965—1992 гг.).

В странах с низким доходом общее количество погибших и пострадавших в 5,8 раз больше, чем со средним и в 45,2 раза больше, чем в странах с высоким доходом. Истина проста. Низкие доходы не позволяют «бедным» странам выдерживать конкуренцию со стихией, а плохое управление, в сочетании с коррупцией, иметь средства для создания безопасных условий жизни своим гражданам.

Еще лет сто назад развитые по тем временам страны страдали от землетрясений не меньше, а даже больше чем бедные страны. Вектор максимальных потерь приходился на богатые города и зажиточные провинции Европы и Америки. В 1906 году несколько тысяч погибших в США, а в Италия десятки тысяч в 1908 году. В то же время, на Ямайке в 1907 году менее одной тысячи, а в Иране около пяти тысяч погибших в 1909 году. Правильно извлеченные из катастроф уроки позволили развитым странам снизить человеческие потери от стихийных бедствий.