زلزال روسيا التاريخي نموذجا.. كشف العلاقة بين الزلازل وتسونامي

في حال واجهت مشكلة في مشاهدة الفيديو، إضغط على رابط المصدر للمشاهدة على الموقع الرسمي

تُعد موجات تسونامي واحدة من أخطر الظواهر الطبيعية المرتبطة بالزلازل البحرية، نظرًا لقدرتها على اجتياح السواحل في وقت قصير وإحداث دمار واسع النطاق.

وعندما ضرب أحد هذه الزلازل بقوة 8.8 درجات على مقياس ريختر قبالة سواحل شبه جزيرة كامتشاتكا شرق روسيا، في 29 يوليو/تموز 2025، سرعان ما تبعته تحذيرات دول عديدة من حدوث موجات تسونامي واسعة النطاق ومدمرة للغاية في منطقة المحيط الهادئ، بما فيها السواحل الشرقية لروسيا واليابان وجزر هاواي.

ومع أن الزلزال كان قويًا بما يكفي لإثارة القلق، إلا أن الموجات الفعلية الناتجة عنه، والتي وصل ارتفاعها إلى 5 أمتار في بعض المناطق، كانت أقل تدميرًا مما كان متوقعا، ولم تُسجّل أضرار كبيرة في اليابان وجزر هاواي أو حتى السواحل الشرقية لروسيا نفسها.

ما أثار الانتباه أيضًا هو أن هذه الموجات لم تصل فورًا بعد الزلزال، بل بعد فترة وصفت بـ"الهدوء المخادع"، ما أثار تساؤلات علمية مهمة عن أسباب هذا التأخير، وعدم إحداث الزلزال موجات تسونامي مدمرة رغم أن الظرف الجيولوجي كان مواتيًا لحدث أكثر شدة، يدفعنا ذلك إلى التساؤل عن هذه العلاقة المعقدة بين الزلازل وتسونامي.

الزلازل وتسونامي.. علاقة معقدة

تنشأ الهزات الأرضية البحرية من حركة مفاجئة في الصفائح التكتونية في قاع البحر، وتتراكم كميات هائلة من الطاقة على صدوع كبيرة على مدى سنوات أو عقود بين صفائح تكتونية ثم تنطلق دوريا وفجأة.

يقول الأستاذ المشارك في علوم الأرض بجامعة ويسترن ورئيس قسم أبحاث كندا في تقييم المخاطر المتعددة، كاتسو غودا، في حديثه للجزيرة نت "كان زلزال كامتشاتكا نموذجيًا لما نسميه "زلزال الاندساس"، حيث تندفع صفيحة محيطية تحت قارة (صفيحة المحيط الهادئ أسفل ذراع صفيحة أميركا الشمالية وقرب الصفيحة الأوراسية)، ويحدث ذلك عادةً حول حلقة النار في المحيط الهادئ، ويميل هذا الزلزال إلى أن يكون قويًا جدًا بسبب سرعة حركة الصفائح، مما يؤدي إلى تراكم طاقة الضغط بسرعة أكبر مقارنة بمناطق أخرى في العالم".

عندما يحدث هذا في بيئة محيطية كما هو الحال في زلزال كامتشاتكا، قد تتحرك أجزاء من القشرة الأرضية عموديا، مما يؤدي إلى إزاحة كمية ضخمة من المياه فوقها، ما يُحدث اضطرابًا على سطح البحر يتحول إلى موجات كبيرة، وهي الآلية الأساسية التي تولّد موجات تسونامي.

يقول غودا "في هذا الحدث، حدث انزلاق زلزالي يزيد عن 10 أمتار في الجزء الضحل من صدع الزلزال، وهذا أدى إلى رفع قاع البحر فجأة في مساحة كبيرة، مما أدى من جهته إلى رفع المياه فوق هذه المنطقة بمقدار يتراوح بين 5 إلى 10 أمتار تقريبًا (ويعتمد ذلك على شكل الصدع الأرضي). يحاول الماء الذي ارتفع فجأة العودة إلى مستواه الطبيعي بفعل الجاذبية، وهذا هو ما يُنتج موجات يؤدي اصطدامها بالساحل إلى فيضان المياه لمسافات داخلية".

ويضيف "عندما تصطدم كمية ضخمة من المياه بالمباني والبنية التحتية، فإنها قد تتسبب في تدميرها حتى لو كانت مبنية بجودة عالية. إذا لم تكن الأساسات قوية، فقد يتم جرف المباني بالكامل. وقد لوحظ هذا النوع من الدمار في العديد من حوادث تسونامي في العالم في الماضي".

لإعطاء فكرة عن التأثير، يشير غودا إلى أنه يمكن لموجة تسونامي بارتفاع مترين أن تدمر نحو 50% من المنازل الخشبية النموذجية، وإذا زاد ارتفاع المياه عن 4 أمتار، فمعظم هذه المنازل سيتم تدميرها أو جرفها بالكامل.

مصدر الصورة

ما يفسّره "الهدوء المخادع"

ورغم أن الزلزال يحدث في ثوانٍ، غير أن موجات تسونامي الناتجة لا تحدث بالضرورة فور الزلزال، بل قد تستغرق دقائق أو حتى ساعات للوصول إلى الشواطئ البعيدة، وهو ما يُعرف علميًا بـ"الهدوء المخادع".

وفقا لغودا، يرتبط حدوث الزلازل وتسونامي بقوانين الفيزياء؛ فعند حدوث الزلزال، تنتقل موجاته (الاهتزازات الأرضية) بسرعة عالية، تتراوح عادة بين 3 إلى 6 كيلومترات في الثانية.

على سبيل المثال، إذا كانت المدينة تبعد 200 كيلومتر عن مركز الزلزال، فإن أول موجة زلزالية تصل في نحو 30 ثانية، في حين تصل الموجة الرئيسية الأقوى بعد نحو 60 ثانية. ومع ازدياد المسافة، تقل شدة الاهتزاز بشكل كبير.

أمَّا بالنسبة لأمواج تسونامي، فهي تتحرك بسرعة أقل بكثير من الموجات الزلزالية (نحو 250 مترًا في الثانية). هذا التأخير يُفسر علميًا بقواعد فيزيائية دقيقة، منها اعتماد سرعة الموجات على عمق المياه؛ فكلما زاد عمق المحيط، زادت سرعة الموجات، لكنها لا ترفع سطح الماء كثيرًا أثناء التحرك.

وعلى عكس الأمواج العادية الناتجة عن الرياح، فإن موجات تسونامي تمتلك طاقة ضخمة تتحرك عبر عمق الماء وليس فقط على السطح، ويمكن أن تسافر لمسافات طويلة بسرعة عالية جدًا تصل في المحيطات العميقة إلى 800 كيلومتر في الساعة (500 ميل في الساعة)، أي بسرعة طائرة ركاب تقريبًا، دون أن تفقد كثيرا من طاقتها، لكنها تبقى أبطأ من الموجات الزلزالية.

مع اقتراب الأمواج من الشاطئ (حيث يكون الماء ضحلًا)، تنخفض سرعتها أكثر، وتبدأ بالارتفاع تدريجيًا. هذه المراحل تأخذ وقتًا، لذا لا تُلاحظ الموجة مباشرة بعد الزلزال.

على سبيل المثال، إذا كنت على بُعد 200 كيلومتر من مصدر الزلزال، فإن أمواج تسونامي قد تستغرق نحو 50 دقيقة لتصل، كما يقول غودا. وهذا يشير إلى عدم وجود علاقة مباشرة بين لحظة الهزة ووصول الموجة إلى الساحل.

وعلى عكس الموجات السطحية، فإن تسونامي يتميز بطول موجي كبير جدًا (أحيانًا مئات الكيلومترات)، ما يجعل الموجات غير مرئية تقريبًا في عرض البحر، لكن عند اقترابها من اليابسة تصبح أكثر ارتفاعًا وقوة بسبب ظاهرة "تراكم الطاقة"، وقد تكون الموجة الأولى أضعف من التي تليها.

كارثة لم تقع

عندما اهتز قاع البحر المجاور لكامتشاتكا بعنف بدا كل شيء مهيئًا لتسونامي خطر، وتوقعت التنبؤات المبكرة للعلماء بأن عدة دول حول المحيط الهادئ ستغمرها المياه إلى حد ما.

وصلت الموجات إلى سواحل الشرق الروسي بعد نحو 20 دقيقة، واستغرق وصولها إلى بعض الجزر أكثر من ساعة، مما أعطى انطباعًا زائفًا بالأمان لدى بعضهم.

أفادت التقارير أن أمواجًا يتراوح ارتفاعها بين 3 و5 أمتار قد ضربت شبه جزيرة كامتشاتكا والمناطق المحيطة بها، حيث أظهرت لقطات فيديو مياه البحر تغمر سيفيرو-كوريلسك الساحلية، وهي بلدة تقع في شمال جزر الكوريل جنوب كامتشاتكا مباشرة. ودُمّرت منازل وأجزاء من ميناء أو جُرفت إلى البحر.

وبعد نحو 6 ساعات من الزلزال، وصلت أولى موجات تسونامي إلى هاواي، حيث تحدثت التقارير عن أمواج صغيرة يصل ارتفاعها إلى نحو 1.5 متر، ولكن دون أضرار جسيمة ملحوظة.

ووصلت الأمواج إلى كاليفورنيا في الصباح الباكر، حيث أفادت التقارير بأن مدينة كريسنت شهدت أمواجًا يصل ارتفاعها إلى متر. ويبدو أن أمواجًا تجاوز ارتفاعها مترا بقليل ضربت اليابان، التي خفّضت تحذيراتها من تسونامي بشكل كبير، وألغت بعض إشعارات الإخلاء.

مع عودة ذكريات الزلازل وموجات تسونامي المدمرة التي ضربت هذه المناطق، أُمر ملايين الأشخاص في جميع أنحاء منطقة المحيط الهادئ بالإخلاء عند صدور تحذيرات من تسونامي، لكن العديد من هذه التحذيرات رُفعت أو خُفِّضت لاحقًا.

ربما يعود إصدارها جزئيًا إلى توخي الحذر، إذ إن موجات تسونامي قد تكون غير متوقعة، وليس بالضرورة أن يبلغ ارتفاعها 9 أمتار لتسبب دمارًا هائلا ووفيات، فحتى الموجات الصغيرة نسبيًا يُمكنها أن تجرف الناس والمباني بسهولة.

هذا يطرح سؤالا محوريًا: بالنظر إلى أن زلزال كامتشاتكا المحيطي الضخم كان من أقوى الزلازل المسجلة على الإطلاق، فلماذا لم يكن تسونامي الناتج أكثر تدميرًا؟ وما الأسباب العلمية وراء هذا التفاوت بين شدة الزلزال وحجم موجات تسونامي الناتجة عنه؟

مصدر الصورة

شروط معقدة

رغم أن زلازل عديدة تحدث سنويًا في عمق المحيطات، فإن القليل منها فقط يُنتج تسونامي مدمّرًا. ذلك لأن تقييم خطر تسونامي لا يعتمد فقط على قوة الزلزال، بل على عوامل متعددة يمكن أن تؤثر على كيفية ظهور أمواج تسونامي على الشواطئ البعيدة، بدءًا من جيولوجيا الزلزال الأولي ووصولًا إلى شكل الساحل.

وتشير تحليلات الزلزال الأخير إلى عدة شروط جيولوجية وفيزيائية معقدة يجب أن تتكامل لتوليد موجات تسونامي مدمرة، وتشمل أن يكون موقع الزلزال تحت قاع البحر أو قريبًا جدًا منه، وأن يكون ضحلًا نسبيًا (عادة أقل من 30 كيلومترا)، وأن يتسبب في إزاحة رأسية (عمودية)، وليس مجرد حركة أفقية، وأن تكون مساحة الانزلاق واسعة بما يكفي لدفع كمية ضخمة من الماء.

هناك مشكلة أخرى، وهي أن ارتفاع موجة تسونامي عند وصولها إلى الشاطئ يتأثر بشكل وارتفاع قاع البحر الذي تمر به (يُسمى تقنيًا قياس الأعماق). كما أن شكل وطبيعة الساحل الذي تصطدم به يعيق أو يُساعد على حدوث تسونامي.

ويمكن لعوامل أخرى مثل الخلجان الضيقة والشواطئ شديدة الانحدار أن تُضخّم موجات تسونامي، فتضغطها وتجعلها أكثر تدميرًا، كما يمكن أن تنحرف موجات تسونامي (تنحني) حول الجزر.

قد يكون من المغري أيضًا مقارنة زلزال روسيا بزلزال وتسونامي توهوكو أو زلزال شرق اليابان الكبير عام 2011 الذي بلغت قوته 9 درجات، مسببًا تسونامي بلغ أقصى ارتفاع موجته 40 مترًا، وأودى بحياة أكثر من 15 ألف شخص. وقد يتبادر إلى الذهن أيضًا زلزال وتسونامي المحيط الهندي عام 2004 الذي بلغت قوته 9.3 درجات، والذي أودى بحياة أكثر من 280 ألف شخص على مساحة شاسعة.

مصدر الصورة

عوامل مؤثرة

وفي حالة زلزال كامتشاتكا، خففت عوامل جيولوجية وهيدروديناميكية مؤثرة من شدة تسونامي الناتج، وكان أولها نوع الحركة التكتونية المصاحبة للزلزال، والذي كان عاملا حاسمًا في ضعف تسونامي الناتج رغم أن الزلزال بلغ قوة كبيرة.

الزلازل التي تولّد تسونامي مدمرا لا يُشترط فقط أن تقع في منطقة بحرية، حيث يمكن أن تزيح كتلة من الماء، بل عادةً ما تكون من نوع "الانزلاقات العمودية"، وهي الأكثر فعالية في إحداث تسونامي مدمر لأنها تدفع عمود الماء رأسيًا، حيث يرتفع جزء من قاع البحر فجأة.

في المقابل، أظهرت التحليلات أن نوع الحركة الزلزالية كان مائلًا إلى أفقي في حالة زلزال كامتشاتكا، وليس رأسيًا بوضوح، أي أن الإزاحة العمودية لقاع البحر كانت محدودة.

عامل آخر ساهم في تقليل تأثير تسونامي هو عمق الزلزال. يقول غودا "كلما كان الزلزال أعمق، قلّت فرص توليد موجات سطحية قوية. في حين أن الزلازل الضحلة (أقل من 30 كيلومترا) هي الأكثر تسببًا في تسونامي مدمر، حيث تؤثر مباشرة على القشرة الأرضية تحت الماء، مما يزيد من احتمال إزاحة عمود الماء فوقها، وهو ما لم يكن متحققًا في هذه الحالة".

ويضيف "على عكس ما حدث خلال الزلازل الكبيرة الأخرى، لا يبدو أن حركة الصدع خلال زلزال كامتشاتكا قد وصلت إلى قاع البحر، لذا، كان الزلزال أقل فعالية في إزاحة الماء، وكانت الأمواج الناتجة أقل قدرة على تدمير المناطق البعيدة".

وتشير التقديرات إلى أن مركز الزلزال كان بعيدًا نسبيًا عن الشاطئ، ووقع على عمق يزيد عن 40 كيلومترًا تحت سطح البحر، وهو أعمق مما يُفضل لتوليد تسونامي ضخم.

هذا العمق الزائد سمح بامتصاص جزء من الطاقة الزلزالية، وساعد في توزيعها على نطاق واسع، مما أدى إلى "تخفيف" تأثير الإزاحة العمودية على سطح قاع البحر، وبالتالي لم تُنتج موجات عالية.

حدث أمر مشابه في عام 2010، عندما ضرب زلزال بقوة 8.8 درجات تشيلي، وتسبب في دمار قريب من الساحل، مع توليد موجات تسونامي ضعيفة نسبيا على مسافات طويلة.

كلما اتسعت مساحة الانزلاق، زادت كمية المياه المتأثرة، وبالتالي زادت الطاقة التي تولد موجات تسونامي. هذه الطاقة لا تتوزع بالتساوي في كل الاتجاهات، بل غالبًا ما تتركّز في اتجاه معين يُعرف باسم "الاتجاهية". وإذا تركزت طاقة الموجة في اتجاه ساحل مأهول أو المناطق السكنية، فإن التأثير يكون أكبر بكثير.

في حالة زلزال كامتشاتكا، أظهرت نماذج المحاكاة أن موجات تسونامي اتجهت أساسًا نحو الشمال والشرق في المحيط المفتوح، وليس نحو سواحل مكتظة بالسكان، ما أدى إلى تبدد الطاقة قبل أن تصل إلى الشواطئ البعيدة بارتفاع منخفض، وهي المناطق الأقل عرضة للخطر التي تحققت فيها أقصى ارتفاعات للموجات.

كانت مناطق مثل اليابان وهاواي تقع في هوامش انتشار الطاقة، مما أدى إلى وصول موجات منخفضة نسبيًا. وهذا يفسر لماذا لم تصل موجات عالية إلى مناطق بعيدة رغم وجود طاقة زلزالية كبيرة.

من ناحية أخرى، تلعب تضاريس المحيط دورًا كبيرًا في تضخيم أو تخفيف موجات تسونامي بشكل كبير قبل وصولها إلى الشواطئ، فإذا كان قاع البحر مائلًا تدريجيًا نحو الساحل، فإن الموجة تتباطأ وترتفع.

في حالة كامتشاتكا، يُعتقد أن الانحدار الشديد القريب من الساحل ساعد على امتصاص جزء من طاقة الموجة وتقليل تركّزها، ومنع تضخّمها الشديد، وكانت الموجات التي وصلت إلى السواحل بطول موجي كبير، لكن بارتفاع صغير نسبيًا.

ويلخص غودا مدى تطابق الشروط التي تجعل الزلزال منتجا لتسونامي مدمر، "رغم أن زلزال كامتشاتكا كان تحت البحر وقوته كبيرة نسبيًا ومساحة الانزلاق ليست صغيرة إلا أن عمقه الكبير والحركة الأفقية المسيطرة واتجاه الطاقة الزلزالية غير الموجّه نحو السواحل، كلها عوامل تضافرت لتقليل إنتاج تسونامي قوي، فجاءت الموجات معتدلة، وتأثيرها محدود نسبيًا".

دور العلم في تقليل المخاطر

ولا يمكن تجاهل دور أنظمة الإنذار المبكر التي عملت جيدا على المستوى العالمي، فقد فعّلتها روسيا ودول أخرى في المحيط الهادئ، ونقلت بسرعة ودقة أوقات وصول موجات تسونامي إلى كل ساحل، واستندت إلى تقييم سريع للبيانات الزلزالية والموجات السطحية.

في حالة هذا الزلزال، أتاحت هذه التحذيرات التي وُجهت إلى المعرضين للخطر الانتقال إلى أماكن مرتفعة وآمنة قبل وصول الموجات، ومنحتهم وقتًا كافيًا للاستعداد، وساعدت فعالية النظام الإنذاري في تجنّب أضرار بشرية ومادية.

يقول غودا "في معظم الأماكن، عمل هذا النظام بفعالية، ويعود ذلك جزئيًا إلى أن الزلزال حدث في منطقة قليلة السكان في شمال شرقي روسيا، لكن إذا وقع زلزال كبير قرب مناطق مأهولة (مثل زلزال اليابان عام 2011 أو إندونيسيا عام 2004)، فقد تصل الأمواج خلال 20 إلى 60 دقيقة فقط، وهنا يصبح الإخلاء السريع أمرًا بالغ الأهمية. مدى جاهزيتنا في مثل هذه الحالات لم يُختبر في هذا الحدث الأخير".

ويضيف "لدينا الآن أيضًا وسائل متقدمة أكثر للتنبؤ بتأثيرات تسونامي، منها محاكاة حاسوبية على نطاق واسع، وأدوات تعتمد على الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة. الوضع الآن أفضل مما كان عليه قبل 10 سنوات، لكن لا يزال هناك كثير من العمل المطلوب، خصوصًا في توعية المجتمعات المحلية وتحسين طرق التواصل في حالات الخطر".

مع تكرار مثل هذه الأحداث، تبرز أهمية تعزيز البحث العلمي في مجال ديناميكيات تسونامي، وتطوير نماذج تنبؤ أكثر دقة تأخذ في الحسبان كل هذه العوامل. كما أن توسيع شبكات الرصد البحرية سيُحسن من قدرة المجتمعات الساحلية على التعامل مع هذه المخاطر الطبيعية بسرعة وفعّالية.