Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

– Jeśli o trzęsieniach Ziemi przez duże „Z”, kiedy dochodzi do przesunięć ogromnych mas skalnych i uwalniania równie ogromnej energii, to one nam nie grożą, choć przyrządy pomiarowe rozmieszczone w ośmiu polskich stacjach sejsmologicznych rejestrują tzw. wstrząsy telesejsmiczne, to znaczy takie, które są odczuwalne na całej naszej planecie. Natomiast jeśli mówimy o trzęsieniach ziemi przez małe „z” i rozumiemy przez to drgania skorupy ziemskiej, to takie obserwujemy właściwie ciągle – zaznacza dziekan Wydziału Nauk o Ziemi i kierownik Katedry Geologii Stosowanej UŚ. Pod tym względem szczególnie aktywne są obszary Sudetów i Karpat, a główną przyczyną jest niezakończenie się jeszcze procesu wypiętrzania się Karpat i Alp. Dlatego też aż pięć stacji sejsmologicznych zlokalizowanych jest na południu Polski. Są to – patrząc od zachodu – stacje: Książ pod Wałbrzychem, Racibórz, Ojców, Nidzica oraz Kalwaria Pacławska.

Aktywność sejsmiczną wykazuje również rejon północno-wschodniej Polski i jest to z kolei efekt podnoszenia izostatycznego Skandynawii. Półwysep Skandynawski został niegdyś mocno przygnieciony lądolodem i teraz obserwujemy jego podnoszenie się, które sięga nawet kilku centymetrów na rok, a to bardzo dużo. Proces wydźwigania się Skandynawii powoduje ruchy skorupy ziemskiej, które są odczuwalne właśnie na północy naszego kraju, gdzie znajdują się kolejne trzy permanentne stacje sejsmologiczne: w Górce Klasztornej, na Helu i w Suwałkach. Ósma polska stacja zlokalizowana jest w Belsku, kilkadziesiąt kilometrów na południe od Warszawy, dziewiąta natomiast na Spitsbergenie.

Na Górnym Śląsku w samym tylko 2014 roku doszło do kilku odczuwalnych drgań nie tylko w Katowicach, ale także w Tychach, Mysłowicach i Bieruniu. – Wydaje się, że nie wszystkie z nich należą do tak zwanych trzęsień antropogenicznych, czyli spowodowanych działalnością człowieka, w tym wypadku wydobyciem węgla. Oczywiście eksploatacja złóż węgla kamiennego miała i ma ogromny wpływ na liczbę wstrząsów odczuwanych w naszym regionie – mówi prof. Idziak. Szczególnie intensywnie prowadzony proces wydobywczy w czasach Edwarda Gierka zaowocował na przykład aż 800 zarejestrowanymi silnymi wstrząsami (tzn. takimi, w których wyzwolona energia była większa niż milion dżuli) w całym 1977 roku. Jak łatwo policzyć, to średnio ponad dwa wstrząsy na dzień. W następnych latach obserwowano systematyczny spadek tej wartości aż do połowy lat 90. ubiegłego wieku. Potem znowu nastąpiła pewna tendencja wzrostowa. Aktualnie drgania występują rzadziej niż raz na dwa, trzy dni. Obecnie na Śląsku jest znacznie mniej kopalń niż kiedyś, ale niektóre z nich wciąż są bardziej podatne na tego typu zjawiska – nazywamy je kopalniami tąpiącymi. I chociaż to właśnie trzęsienia antropogeniczne dominują w rejonie GOP-u, to obecnie uważa się, że dochodzi również do wstrząsów powodowanych współoddziaływaniem naprężeń tektonicznych i naprężeń wywołanych eksploatacją górniczą. – W badaniu tych kwestii z pomocą przychodzą Czesi. Z ich obserwacji i pomiarów wynika, że mamy do czynienia z naprężeniami tektonicznymi skierowanymi z czeskiej perspektywy na północ z lekkim odchyleniem wschodnim. Przyczyną drgań odczuwalnych na Górnym Śląsku może być zatem nie tylko działalność człowieka – przekonuje dziekan Wydziału Nauk o Ziemi.

W relacjach prasowych na temat trzęsień ziemi spowodowanych wydobyciem węgla czytamy o tąpnięciach oraz odprężeniach górotworu. – Do odprężenia górotworu dochodzi w przypadku każdego wstrząsu, ponieważ jest to naturalne rozładowanie energii potencjalnej sprężystości skał. Odprężenie górotworu to skutek wstrząsu, a nie jego przyczyna. Tąpnięcie to również następstwo, tyle że bezpośrednio widoczne w wyrobisku, na przykład poprzez wyrzucenie materiału skalnego, zniszczenie obudowy czy zawalenie się stropu. Warto pamiętać, że nie każdy wstrząs powoduje tąpnięcie – rozróżnia oba zjawiska prof. Idziak. Całkiem niedawno zajmująca się rejestracją tego typu zjawisk Górnośląska Regionalna Sieć Sejsmologiczna zaobserwowała bardzo mocny wstrząs w jednej z kopalń, ale kiedy skontaktowano się z nią, okazało się, że nie doszło tam do żadnych zniszczeń czy zawaleń. –  Warto mieć te niuanse na uwadze, zapoznając się z doniesieniami mediów na ten temat – radzi kierownik Katedry Geologii Stosowanej.

Najsilniejsze zarejestrowane trzęsienie ziemi w historii odnotowano w Chile w 1960 roku – siła wstrząsu wynosiła 9,5 magnitudy w skali Richtera. W przeszłości Polskę nawiedzało kilka trzęsień ziemi o magnitudzie 6, czyli takich, które mogły uszkodzić budynki o stabilnych konstrukcjach. – Ta magnituda wynosiła prawie 6, a w naszym wypadku „prawie” robi naprawdę ogromną różnicę – precyzuje prof. Idziak. – Skala Richtera jest skalą logarytmiczną, ponieważ określa logarytm wartości energii wyzwolonej w czasie wstrząsu, z czego wynika, że każdy następny stopień oznacza około 32-krotnie większą energię wyzwoloną. Dlatego magnituda 5,7 lub 5,8 jest naprawdę znacząco słabsza niż magnituda 6.

Jan Długosz wspomina w swojej Kronice o wydarzeniu z 5 czerwca 1443 roku, kiedy zawaliły się sklepienia kościołów w Brzegu i Krakowie. Czy takie teksty mogą być przydatne w pracy geofizyka? – Owszem, są bardzo przydatne. Istnieje nawet specjalny dział sejsmologii – paleosejsmologia, która zajmuje się analizą tego typu danych. Nieżyjąca już pani profesor Zofia Droste z Instytutu Geofizyki PAN oparła swoją habilitację na analizie obrazów i rysunków ilustrujących skutki historycznych trzęsień ziemi, w tym jednego z najpotężniejszych, które nawiedziło Lizbonę w roku 1755, a o którym wspominał Wolter w Kandydzie – mówi dziekan Wydziału Nauk o Ziemi.

Ostatnie w Polsce trzęsienie ziemi o magnitudzie 6 (czy też prawie 6) odnotowano w 1786 roku. Niebezpieczeństwo powtórki raczej nam nie grozi, ponieważ Polska to nie Grecja czy Włochy. – Nie jesteśmy w stanie przewidzieć wstrząsów, możemy tylko wyznaczyć ich prawdopodobieństwo. A jest ono niewielkie. Tak samo małe jest prawdopodobieństwo wygranej w totolotka, a przecież ktoś wygrywa. Co do Śląska, to mam swoją prywatną hipotezę, że te wszystkie regularne, ale słabsze akty sejsmiczne rozładowują naprężenia mas skalnych naszego regionu i tym samym jesteśmy chronieni przed większymi i poważniejszymi w skutkach wstrząsami – podsumowuje prof. Idziak.