Когда катастрофы сталкиваются

Система раннего предупреждения о землетрясениях в Японии сработала по плану: сигнал тревоги был подан до того, как сейсмические волны достигли страны. Многие здания также выдержали толчки, основная часть разрушений была вызвана цунами. С другой стороны, спровоцированный событиями ядерный кризис может быть частично связан с недооценкой возможной силы землетрясений и недостаточно всесторонним анализом рисков.

Землетрясение магнитудой 9, произошедшее 11 марта, вызвало цунами. Смещение океанической коры у побережья Сендая временно подняло уровень моря на 7,2 метра, согласно данным измерительных станций. Однако эксперты указывают, что наблюдаемые последствия и высота защитных стен позволяют предположить, что в некоторых местах уровень воды был значительно выше, и оценка высоты цунами «более десяти метров» является консервативной. Море проникло на сушу местами более чем на четыре километра.

Примерно через час после землетрясения аварийные генераторы на АЭС «Фукусима» отключились, что привело к острой потере мощности охлаждения и ядерной аварии. Текущие оценки числа жертв природной катастрофы составляют около 20 000 человек.

Землетрясения как триггер цепной реакции

Анализ сейсмических данных указывает, что модели сейсмической опасности для региона Сендая и, вероятно, других регионов вдоль тихоокеанского побережья требуют полного пересмотра. До 11 марта в регионе не ожидали землетрясений такой магнитуды. Тохокское землетрясение стало четвертым по силе за 130 лет инструментальных наблюдений. Оно произошло в зоне субдукции, где Тихоокеанская плита погружается под плиту Охотскую со скоростью 8–10 см в год. Ранее считалось, что в таких регионах со старой и тяжелой погружающейся плитой землетрясения сильнее магнитуды 8,2 маловероятны.

Земля выведена из равновесия

На публичной лекции директор Швейцарской сейсмологической службы (SED) Доменико Джиардини подчеркнул, что в регионе, где за сто лет происходит субдукция на десять метров, землетрясения магнитудой 9 неизбежны. «Землетрясение заполнило пробел», высвободив накопленную энергию, но используемая японская модель для региона оказалась неверной. Разрыв коры произошел вдоль всей линии сегментов разлома протяженностью около 300 км за 150 секунд. Сильные толчки длились необычно долго, около 120 секунд. В результате массивных смещений остров Хонсю сдвинулся на 5 метров к востоку, а ось Земли сместилась на 10 сантиметров. Джиардини прогнозирует сильные афтершоки магнитудой до 8 и более в течение месяцев.

Новые разломы активированы

Джиардини больше беспокоит активация по меньшей мере десяти дополнительных разломов в регионе Японии, некоторые из которых довольно опасны. Он отметил, что почти все крупные землетрясения в Японии за последние десять лет произошли в неожиданных местах, тогда как в прогнозируемых зонах высокой опасности движения не было. Это заставляет пересмотреть модели, исключавшие землетрясения магнитудой 9 для Центральной Америки, Тонга и Японии на основании возраста коры.

Прогресс в исследованиях цунами и землетрясений

Япония считается хорошо подготовленной к землетрясениям и цунами. Система раннего предупреждения 11 марта сработала хорошо, предупредив за 20–60 секунд до разрушительных волн. Однако, по словам Джиардини, защитные барьеры в Сендае оказались недостаточно высокими. Цунами высотой более десяти метров затопило аварийные дизель-генераторы для охлаждения реакторов АЭС и смыло внешние топливные баки.

Индикаторы еще с 2001 года

Исследование японских ученых 2001 года, анализировавшее отложения цунами 869 года, уже указывало, что в регионе каждые 800–1000 лет возможны необычно высокие цунами и, предположительно, землетрясения магнитудой более 8,2. Моделирование показало, что землетрясение магнитудой ~8,3 породило цунами высотой до восьми метров, достигшее побережья через 30 минут, как и в 2011 году.

Для Джиардини ключевой вывод — необходимость более всестороннего анализа сценариев катастроф, включая периферийную инфраструктуру за пределами реакторов (коммуникации, дороги, топливные резервуары), которая также уязвима. «Всеобъемлющий анализ рисков, как сейчас планируется правительством Швейцарии, необходим как в Японии, так и в глобальном масштабе», — заявил он.