Лекция по географии

«На Курилах сильные цунами происходят каждые 50 лет»

Японское цунами 11 марта было предсказано в 2001 году

Лектор: 31.03.2011, 16:15
Reuters

Мощное цунами в Японии 11 марта было предсказано с вероятностью 99% еще в 2001 году. Об этом и о работе Курильской международной биокомплексной экспедиции в лекции на «Газете.Ru» рассказывает находящаяся на Хоккайдо профессор Университета штата Вашингтон Джоанн Буржуа.

— Сейчас вы находитесь с визитом на острове Хоккайдо, который тоже пострадал от цунами. Высота волн на южном побережье острова, тоже расположенного неподалеку от очага землетрясения, достигала 5–6 метров, однако здесь, к счастью, обошлось без жертв, в отличие от северо-востока Хонсю, где число погибших уже исчисляется десятками тысяч. Чем можно объяснить столь разные последствия от одного цунами?

— На Хоккайдо пяти-шестиметровые волны наблюдались только на выступающих в море частях побережья, а не внутри залива, и местные жители, увидев по телевизору, как волна приближается к Хонсю, сразу эвакуировались на возвышенности и находились там довольно долго. Для Хоккайдо типичны волны цунами в 2–3 метра, но в любом случае у всех как минимум было время, чтобы убежать.

От цунами, насколько мне известно, здесь погиб только один человек, да и то из-за того, что находился в нетрезвом состоянии и то ли не смог, то ли не захотел покидать опасную зону.

В Санрику (название северо-восточной области Хонсю — «Газета.Ru») волна была намного выше и времени было меньше. Некоторые люди, например, были смыты волнами, полагая, что находятся в совершенно безопасном месте. Людей смывало с крыш зданий высотой 13 метров.

— При этом от собственно подземных толчков почти никто не пострадал. Складывается впечатление, что японцы, сосредоточившись на решении проблемы сейсмостойкости, просто забыли про угрозу «большой воды». Ошибка планирования? Насколько хорошо изучена эта угроза в самой Японии?

— Японцы — первые, кто стал систематически изучать цунами, и сейчас они мировые лидеры в этой области. Сформировавшаяся здесь научная школа многим обязана чилийскому цунами 1960 года, в свое время сильно стимулировавшему научный интерес к этому явлению, да и сама история Японии полна цунами, так что японцы хорошо представляют себе, что это такое. Из недавних разрушительных цунами, кроме, конечно, последнего мартовского, достаточно упомянуть цунами 1983 и 1993 годов, не говоря о нескольких помельче. Вряд ли можно говорить, что крупные землетрясения, такие как 1995 года в Кобе или токийское 1923 года, перетянули на себя все внимание японцев. В прошлом году по программе полевых исследований я посещала район Санрику, и тогда у меня осталось впечатление, что к цунами-то здесь подготовились очень хорошо. Но такого огромного цунами, как мартовское, здесь просто никто не ожидал...

— Однако ровно десять лет назад группа профессора К. Миноура, исследовавшая цунами 869 г. н. э., так называемое «цунами Дзёган», опубликовала статью, из которой следовало, что огромные цунами обрушиваются на Сендайскую равнину с уверенно установленной периодичностью раз в тысячу лет. Высокая вероятность землетрясений магнитудой больше 8 в этом районе, спрогнозированная на 90-е и нулевые, автоматически означала и высокую вероятность крупного цунами — такого же, как «цунами Дзёган». После всего того, что произошло, можно ли назвать ту научную публикацию предсказанием?

— В смысле вероятностном — да, такие предсказания для этого участка побережья действительно были сделаны.

Скажу больше: группа профессора Сатаке, основываясь на данных по периоду Дзёган и сведениях по другим цунами, в 2007 году дала вероятность 99%, что в предстоящие 30 лет в районе Сендай произойдет землетрясение магнитудой больше 8,2.

Статья вышла на японском, но с английской аннотацией, и я уверена, что можно найти другие подобные работы в японской литературе — об этом хорошо бы порасспросить самих японцев-цунамистов, но сейчас они по понятным причинам слишком заняты. Для районов севернее Сендай, то есть для Санрику, также прогнозировалась высокая вероятность толчков магнитудой больше 7 каждые 30–40 лет. Было ли древнее землетрясение Дзёган сильней, чем считалось ранее (максимальная оценка, которую я видела, составляла 8,4), только предстоит выяснить. Для этого потребуется более обширный сбор данных по всему побережью, а не только на Сендайской равнине, но соседние с ней территории более скалистые, отложений там меньше, и по ним, насколько я знаю (хотя я могу и ошибаться), проследить историю цунами невозможно.

— Судя по фотографиям, сделанным в Сендай до катастрофы...

— Судя по фотографиям, сделанным в Сендай до катастрофы, меры в связи с опасностью цунами там действительно были приняты, но они производят впечатление абсолютно неадекватных, учитывая высокую вероятность крупного цунами, спрогнозированную именно для этого района. Означает ли это, что научные прогнозы были фактически проигнорированы обществом?

— Затрудняюсь ответить на этот вопрос. Уверена, что японцы проанализируют эту ситуацию — что было сделано правильно, а что нет. Я согласна, что превентивные меры, учитывая размер цунами, были неадекватными, однако я не думаю, что это стало следствием того, что мнение ученых игнорировали. В английском есть выражение «уверенность 20/20», когда люди начинают идеально «предвидеть» события, которые уже произошли («20/20 hindsight», русский аналог «задним умом сильны»; 20/20, или 6/6 в метрической системе, обозначается расстояние в футах, с которого без коррекции линзами видна нижняя строчка в таблице проверки остроты зрения — «Газета.Ru»). Такими «предсказаниями» могут казаться «пророческие» научные статьи и прочие свидетельства из прошлого. Но вот что меня действительно сильно удивляет, так это неподготовленность японских АЭС к подобного рода рискам.

— А как сами японские палеосейсмологи оценивают степень своего участия в процедуре принятия решений по таким рискам? Обсуждают ли ваши японские коллеги выводы профессора Миноура или другую критическую прогностику такого рода именно в контексте общественного запроса на научные прогнозы, особенно в связи с событиями на «Фукусиме»?

— Что касается участия в принятии решений, здесь я вряд ли могу судить за самих японцев. Но это очень хороший вопрос, на который нам всем, конечно же, очень хотелось бы ответить. Да, выводы Миноуры обсуждаются, как и более свежие данные, полученные группой Кендзи Сатаке. Миноура оценивал магнитуду толчков, вызвавших древнее цунами Дзёган в 8,3, Сатаке в 8,1–8,3. Насколько мне известно, проектные нормы сейсмостойкости строений рассчитывается сейчас в Японии исходя из силы толчков 8,4. Но все равно 8,4 — это намного, намного меньше по объему высвобождаемой сейсмоэнергии, чем случившиеся 9,0, хотя в отдельных случаях, как показали наши исследования локальных Курильских цунами 2006–2007 годов, и толчки магнитудой 8,4 могут быть очень разрушительными по своим последствиям. В любом случае вопрос, закладываются ли такие риски при проектировании АЭС, остается в силе.

Вполне вероятно, что в первоначальном проекте «Фукусимы» вероятность столь крупного цунами вообще не была принята в расчет, но при последующей эксплуатации АЭС такую вероятность можно было осознать, и я уверена, что как минимум вполне по силам было предохранить дизель-генераторы от заливания водой в случае крупного цунами (хотя может выясниться, что генераторы сломались по другой причине).

Задним умом мы все сильны, но в случае АЭС надо всегда предусматривать самые худшие сценарии. Это очевидно.

— Можно ли, основываясь на данных о цунами в прошлом, составить карты цунамиопасных зон, достаточно информативные для оценки рисков?

— Да, и у Японии, и у США такие карты есть. В регионе, которым я непосредственно занимаюсь, зоне субдукции Каскадия (северо-запад США), специфические цунами-слои в толще осадочных отложений позволили составить такие карты для оценки рисков. Последнее крупное цунами, например, было здесь 300 лет назад, а в районе Сиэттла — тысячу лет назад. Я знаю, что в России, в Институте морской геологии и геофизики в Южно-Сахалинске, тоже уделяют внимание вопросу составления таких карт.

— Изменилось ли у вас на родине отношение к мнению научных экспертов после истории с проектом строительства АЭС в Сэтсопе?

— О, вы задаете очень интересный вопрос! Сложно ответить на него однозначно и сразу, тут нужны данные из первых рук.

Кстати, проект АЭС в Сэтсопе, хотя именно оценка сейсмической опасности запустила в свое время палеосейсмологические исследования Каскадии, был заморожен по финансовым причинам, а не из-за повышенных сейсморисков.

Для цунами же Сэтсоп находится слишком высоко над морем. В США сейчас наблюдается весьма повышенный интерес к АЭС, расположенным на побережье Калифорнии. Я не знаю, в каких точно сейсмоопасных зонах они расположены. Но теперь-то понимаю, что обо всем об этом нужно узнать подробнее.

— Какого рода исследованиями вы занимаетесь в рамках Курильской...

— Какого рода исследованиями вы занимаетесь в рамках Курильской международной биокомплексной экспедиции?

— Мы пытаемся выяснить, как человеческие коллективы выживали в местах со столь высокой тектонической активностью. В задачи моей группы входит реконструкция недавней геологической истории островов, а конкретно моя роль сводится к изучению истории курильских цунами. Здесь мы сотрудничаем с археологами в интерпретации конкретных данных, с вулканологами, с палеоклиматологами. Это международный проект, и среди моих коллег много русских — Татьяна Пинегина, Вера Пономарева, Надежда Разжегаева, а также японцев, например вулканолог Мицухиро Нагава.

— Какие методы используются в изучении палеоцунами?

— Мы раскапываем осадочные слои, профилируем, идентифицируем, картируем и датируем цунами-отложения, а это довольно сложная задача. Оценивается сила цунами и их частотность. Для калибровки результатов используем исторические примеры хорошо описанных цунами. Инвертируя данные по отложениям, пытаемся восстановить сейсмическое событие, спровоцировавшее цунами. Работа только начинается. Для обработки уже полученных полевых данных — радиоуглеродного анализа и анализа вулканических частиц, что нужно для датировки — еще потребуется время. Курильские цунами 2006–2007 годов произошли как раз между двумя нашими экспедициями — это отвлекло нас от основной задачи, поскольку надо было задокументировать эти недавние события, что должно помочь в интерпретации палеоданных.

— Какие острова вы обследовали?

— Интересы экспедиции сфокусированы на центре Курильской гряды, от Урупа до Онекотана: внутри этого участка наша группа детально исследовала северную часть Симушира и остров Матуа. Перед этим я также посетила Парамушир и Сюмсю, где основную работу сделала Таня Пинегина.

— Что представляет собой история курильских цунами?

— Важно, что теперь мы можем использовать курильские цунами 2006/07 годов в качестве отправной шкалы: эти цунами были сильными, но в исследованных слоях наблюдаются отложения, свидетельствующие о гораздо более мощных событиях.

Похоже, на Курилах сильные цунами происходят каждые 50 лет (или около того), и еще более мощные — каждые 200–250 лет.

Сейчас, чтобы найти закономерности, мы пытаемся понять, как изменяется частота и сила цунами вдоль всей островной гряды. Главной проблемой остается датировка: времени для полевых работ у нас было мало, и на Курилах нет разработанной временной привязки к вулканическим осадкам, как на Камчатке. И еще обычно для оценки мощности цунами используется удаленность специфичных цунами-отложений от береговой линии и высота цунами-слоя над уровнем моря. Чем старше отложения, тем сложней производить оценку из-за эрозии, осадочных процессов, тектонических поднятий и опусканий (хотя такие случаи здесь редки).

— Какое влияние оказывали цунами на древнее население Курил, если вообще оказывали?

— Пока таких данных нет – возможно, из-за того что археологи копают на более высоких участках, что логично, поскольку люди всегда предпочитали более высокие или защищенные места, как, например, Охотское побережье. Но не исключено, что более низкие прибрежные культурные слои со временем просто исчезли. Мы пытаемся это выяснить.

— Где чаще случались цунами и где они были сильней — на Курилах или на Хоккайдо и Хонсю?

— Хороший вопрос — именно на него мы пытаемся ответить.

Рискну предположить, что общая интенсивность цунами в этих зонах схожая, с некоторым предпочтением северных Курил. Цунами 2006/07 годов были сильными, но не сильнейшими: Курилы испытали два очень сильных цунами в 1952 и 1737 годах.

Что-то похожее произошло сейчас и на Хонсю, хотя цунами такой силы здесь никто не ожидал. Но эти оценки не оправдались. Группа профессора Нанаямы сообщила, что следы даже намного более мощных цунами найдены в отложениях на Хоккайдо. По закону Мерфи, все, что может произойти, обязательно случится. И похоже, текущая ситуация этот вывод подтверждает, хотя корректные оценки потребуют более подробного изучения палеоцунами: не исключено, что события, свидетелями которых мы стали, являются на самом деле очень, очень редкими.

Сейчас геофизики задаются вопросом, могут ли все зоны субдукции продуцировать сильнейшие — 9 и выше — землетрясения?

Некоторые ответят «нет». Но чем больше мы узнаем, тем больше становится похоже, что «да» — хоть и не очень часто, но могут.

— Насколько точна современная прогностика цунами и ...

— Насколько точна современная прогностика цунами и какие зоны она уже охватывает?

— Направление, скорость распространения и сила цунами на больших расстояниях предсказывается очень точно, и такие прогнозы хорошо работали именно на больших дистанциях в случае чилийского цунами 2010 года и недавнего японского. Главным критерием тут является удаленность очага: в 2006–2007 годах цунами-очаги были близко расположены к Курилам и далеко от Гавайских островов и калифорнийского побережья США. И наоборот, очаг чилийского цунами был дальним по отношению к российскому Дальнему Востоку и Японии. Скорость распространения цунами от дальних очагов прогнозируется очень точно. А вот в случае ближнего расположения очагов точность прогнозирования ужасно падает.

— Могут ли относительно слабые сейсмотолчки провоцировать сильные цунами?

— Это зависит от того, что вы понимаете под «относительно слабыми», но в целом можно ответить положительно: да, могут, особенно в случае близкого к берегу залегания очага. Например, так называемые «цунамитрясения» могут вызывать относительно слабые колебания земной поверхности, но генерировать очень разрушительные локальные цунами. Моделирование косых разломов в зонах субдукции тоже продуцирует мощные цунами. И конечно, вызванные подземными толчками оползни и обрушения могут провоцировать невероятно разрушительные локальные цунами, как это было в заливе Литуйя на Аляске (в 1958 году гигантский оползень в северной части залива Литуйя спровоцировал волну цунами высотой 524 м — «Газета.Ru»).

— Две гуманитарные катастрофы с огромным числом жертв за семь лет — цунами 2004 года и мартовские события в Японии — наталкивают на мысль, что цунами представляют сейчас даже большую опасность для цивилизации, чем собственно землетрясения. Так ли это?

— Нет. В зонах субдукции, особенно при высокой плотности населения в прибрежных зонах, цунами действительно чреваты жертвами и большими разрушениями. Однако, если вы загляните в историю, в самых масштабных катастрофах виноваты именно землетрясения. Притом (что типично) очень разрушительные последствия могут продуцировать как раз землетрясения в зонах неглубоководных разломов земной коры, как недавние землетрясения на Гаити или в Крайстчерч. Подобные примеры можно множить: вспомните Спитак или Китай, землетрясения на Ближнем Востоке и в средиземноморской зоне и т. д. Хотя я понимаю, почему вы ставите вопрос именно так, подразумевая существующие риски для крупнейших прибрежных мегаполисов.

Но даже в случае Токио самые крупные разрушения были спровоцированы все-таки землетрясениями, как в 1923 году, а не цунами.

С другой стороны, в случае с АЭС, как показала «Фукусима», цунами-риски оказываются действительно высокими. Но я не эксперт по глобальному планированию. Думаю, что в наших странах найдутся стратегически мыслящие люди, влияющие на принятие решений и задающиеся этими вопросами.