2010. szeptember 3-án erős földrengés rázta meg az új-zélandi Christchurch városát és környékét, a
földrengés magnitúdója 7-es volt az Amerikai Geológiai Szolgálat adatai szerint. Szerencsére akkor emberéletet nem követelt a földmozgás. Most hétfőn, egy újabb erős földrengés pattant ki Christchurch városától délre, amelynek
magnitúdója némileg kisebb volt (6.3), azonban mégis Új-Zéland fekete napját hozta. A jelentések szerint a rengés
65 halálos áldozattal járt, ami a legsúlyosabb kimenetelű az 1931-es Hawke's öbölbeli földrengés után. Mi okozhatta ezeket a földrengéseket, előre lehet-e jelezni hasonló természeti tragédiákat és miért okozott egy kisebb magnitúdójú földrengés nagyobb katasztrófát? Erre igyekszünk az alábbiakban röviden választ adni.
Christchurch: a földrengés nyomai az utcákon. Forrás: ThomasMedia
A földrengések kipattanásának alapvető oka kőzettömbök felszín alatti elmozdulása, ami a lemeztektonika keretében magyarázható. Új-Zéland olyan ritka ország, ami két nagy kőzetlemez határán fekszik. Ugyanez a helyzet Izland esetében is, azonban a lényeges különbség az, hogy Új-Zéland két egymáshoz közeledő kőzetlemez (Ausztrál- és Pacifikus-kőzetlemezek) határán található, míg Izland egymástól távolodó kőzetelemzek határán csücsül.
Baloldali kép: Új-Zéland helyzete lemeztektonikai szempontból. Forrás: Encyclopedia of New Zealand. Jobboldali kép: A lemeztektonikai helyzet szerkezeti következménye. A nyíl Christchurch helyét mutatja. Forrás: Chris Rowan
Új-Zéland északkeleti részén a Pacifikus-kőzetlemez bukik nyugati irányban a földköpenybe (ennek neve Hikurangi-Kermadec szubdukciós zóna, ahol a "szubdukció" óceáni kőzetlemez alábukását jelenti). Új-Zéland délnyugati peremén pedig az Ausztrál kőzetlemez bukik keleti irányban a földköpenybe (ennek Puysegur szubdukciós ív a neve). A két alábukási zóna között, az egymásnak feszülő kőzetlemezek határán a feszültség úgy oldódik fel, hogy a kőzettömbök több szerkezeti vonal, azaz törés mentén oldalirányban mozdulnak el. Ezt az Új-Zélandot keresztülszelő törészónát Alpi-törésnek nevezik (AF a fenti ábrán), aminek északkeleti ága némileg szétseprűződik és ennek a szakasznak a neve Marlborough törészóna (MFZ a fenti ábrán). Érdekes módon ez utóbbi esetében a kutatók azt figyelték meg, hogy az északra lévő törések idősebbek, azaz régebben működtek, míg a délebbiek fiatalabbak, azaz a közelmúltban aktivizálódtak. Ennek okára az alábbi elegáns magyarázat adható.
 |  |
Baloldali kép: Új-Zéland fő törészónái. 1. Marlborough törészóna, 2. Canterbury síkság alatti törések, 3. Ostler törészóna. Forrás: A.G. Green és munkatársainak tanulmánya. Jobboldali kép: A Marlborough törészónán belül az aktivitás (sárga szín) dél felé való vándorlásának magyarázata. Forrás: Chris Rowan
A Hikurangi alábukási zóna idővel egyre inkább dél felé mozog, azaz hátrál. Ennek oka az lehet, hogy miközben a kőzetlemez mozgásnak megfelelően az óceáni litoszféra lemez egyre inkább - ezen a szakaszon - észak felé bukik az Ausztrál-lemez alá, közben a nagy tömege miatt süllyedő, azaz lefelé irányuló mozgást is végez (Próbáljuk ki ezt egy papírlappal! Toljuk egy másik alá, de közben az alábukó részét gyorsabban húzzuk lefelé. Mi lesz az eredmény? Az alábukás helye lassan változik, mégpedig egyre hátrább vándorol!). Az eredmény tehát az, hogy az alábukó kőzetlemez hátragördülve bukik alá és az alábukás helye hátrál (hasonlóan, ahogy az 10-15 millió évvel ezelőtt a Keleti-Kárpátok térségében történt). Hogyan reagál erre a szomszédos kőzetlemez? Az alábukási övvel érintkező kőzettestek dél-délnyugat felé mozdulnak el, azaz egy jobbos oldalelmozdulásos tektonikai szerkezet alakul ki, ahol a feszültségek időszakonként hirtelen kőzetelmozdulással szabadulnak fel, ami földrengést okoz. Új-Zéland elmúlt 10 évében kipattanó földrengései jól kirajzolják a térség fő tektonikai elemeit és láthatjuk, hogy Christchurch térsége is szeizmikusan aktív területen található.
 |  |
Baloldali kép: Az elmúlt 10 évben Új-Zélandon kipattant földrengések helyei. Forrás: GeoNet. Jobboldali kép: A kőzettest elmozdulások (vetők) fő típusai. A Christchurch földrengés egy jobbos oldalelmozdulásos vetőrendszer aktivizálódása miatt patant ki. GNS Science ábrája nyomán
A fenti magyarázat azt is jelenti, hogy egy folyamatosan zajló szerkezeti mozgás történik, azaz ez a terület - és ez egyre inkább Christchurch térségét jelenti... - szeizmikus aktivitása a jövőben is veszélyt hordoz, azaz további földrengések fognak kipattanni (ennek időléptékét azonban nem lehet előre jelezni!). Ráadásul a város a Canterbury síkság laza üledékes anyagára épült, amely földrengés esetén erősítő hatást vált ki, azaz súlyosabbá teheti a károkat.
Van-e összefüggés a tavaly szeptemberi és a mostani földrengés között. Igen, a két földrengés kipattanása ugyanannak a tektonikai rendszernek az aktivizálódásához tartozik, bár nem ugyanahhoz a töréshez. Valószínűsíthető, hogy a 2010-es erős földrengés kihathatott a Christchurch-től délre futó szerkezeti vonalra, ahol hosszú ideje halmozódott már fel a feszültség és ez a végső lökés vezethetett a mostani erős földrengéshez. A 7-es magnitúdójú földrengést számos utórengés követte, aminek epicentrum nyomvonala a Christchurch-től délre futó szerkezeti vonallal párhuzamos.
Miért okozott ez a mostani földrengés jóval nagyobb károkat? Egyrészt, mert a 350 ezer lakosú Christchurch városához jóval közelebb pattant ki. Továbbá, a földrengés délben történt, amikor sokan az utcán voltak és az utcákra hulló törmelék nagyobb veszélyt jelentett. Valószínűleg kevesebb áldozattal járt volna a rengés ha éjjel történik, mint tavaly szeptemberben. Az előzőekben vázolt okok arra utalnak, hogy nem ez volt az utolsó ilyen erős földrengés a területen, azt azonban nem lehet előrejelezni, hogy mikor fog újra bekövetkezni hasonló csapás. Erre sajnos fel kell készülni!
Végül, ha már egy tűzhányó blogban történt ez a bejegyzés egy érdekes kapcsolódó jelenségről néhány szó. Ez pedig a talaj-cseppfolyósodás és az ezzel járó "homok-vulkánok" és "iszap-vulkánok" kialakulása.
 |  |
E furcsa képződményeknek persze semmi közük a klasszikus tűzhányókhoz, csupán az alakjuk hasonló egy pajzsvulkánhoz. Kialakulásuk oka a talaj-cseppfolyósodás, azaz amikor a laza, általában finomszemcsés homokos talaj (ami a Canterbury síkságot is jellemzi) földrengés következtében kialakuló rázkódás miatt elveszti tartását, merevségét és úgy viselkedik mint egy folyadék. Ha a talaj vízzel telített, mert például a talajvízszint alatt van, a talajra ható folyamatos nyomóhatás miatt a víz előbb-útóbb kipréselődik. Ha viszont, a nyomóerő rövid ideig tart és többször ismétlődik (mint a földrengések esetén, amikor ismétlődő lökések, rázkódások érik az üledéket), a víz nem tud kiszökni a következő nyomási ciklus előtt, viszont a víznyomás egyre inkább nő. Végül e növekvő belső nyomás és a rázkódás következtében a homokos talajban lévő szemcsék elvesztik összetartó erejüket, elvesztik összetartásukat. Az eredmény a folyadékhoz hasonló viselkedés. A cseppfolyosódó homok/iszap az ismétlődő földlökések és a víz belső nyomása következtében a felszínre emelkedik, ahol olykor kisebb homok- vagy iszapkúpot formál, amint azt a fenti képeken is látható. Ennek azonban tragikusabb változata is előfordul, amikor jelentős mennyiségben préselődik ki ez az anyag és a víz szétfolyva eláraszthat jelentős területeket, amint az Christchurch több városnegyedében történt. Ha egy város ilyen üledékre épül, akkor a talaj-cseppfolyósodás miatt akár nagyobb háztömbök süllyedhetnek meg.
Végül, még egy megjegyzés. Bár ilyen esetben rögtön megjelennek a megalapozatlan, áltudományos katasztrófa elméletek, egyesek szerint például Christchurch lakóinak hamarosan egy vulkáni kitöréssel kell szembenézniük, fontos leszögezni, hogy jelen tudományos ismereteink szerint ennek nagyon-nagyon-nagyon kicsi (bár egy tudós ilyet nem mondhat ki, de szinte nulla) a valószínűsége! Sokkal nagyobb gond az és sokkal fontosabb, hogy a mostani katasztrófa helyzetet hogyan lehet kezelni és miképpen lehet felkészülni jövőbeli hasonló eseményekre (pl. ismeretterjesztés, azaz oktatás, megfelelő építkezés stb.). Ez utóbbiban nagy szerep jut az új-zélandi földtudományi szakembereknek, akikre nyugodtan lehet támaszkodni, mert a legfelkészültebbek között vannak és tudásukat széles körben megosztják.