21 września 2004 roku mieszkańcy północnej i północno-wschodniej Polski poczuli wyraźne drżenie ziemi. Tego dnia w rejonie Półwyspu Sambijskiego, w obwodzie kaliningradzkim, wystąpiły dwa stosunkowo silne trzęsienia ziemi. Ich magnitudy oszacowano na M5,0 i M5,2.
Pierwszy wstrząs nastąpił około godziny 11:05 czasu miejscowego, a drugi, silniejszy – kilka godzin później. Jego fale sejsmiczne zostały zarejestrowane przez stacje sejsmologiczne w wielu krajach Europy. Wstrząsy były odczuwalne m.in. w Polsce, Litwie, Łotwie, Estonii, Białorusi i Finlandii, nawet w odległości kilkuset kilometrów od epicentrum.
Ogniska obu trzęsień znajdowały się pod Półwyspem Sambijskim, na głębokości kilkunastu–kilkudziesięciu kilometrów. W obwodzie kaliningradzkim wstrząsy spowodowały niewielkie i umiarkowane uszkodzenia budynków, m.in. pęknięcia ścian i kominów. Drobne szkody zanotowano również w północnej Polsce.
Dlaczego ziemia zatrzęsła się właśnie tutaj?
Wydarzenie zaskoczyło sejsmologów, ponieważ rejon południowo-wschodniego Bałtyku znajduje się daleko od aktywnych granic płyt tektonicznych i należy do obszarów o niewielkiej aktywności sejsmicznej.
Analizy wstrząsów z 2004 roku wykazały, że doszło do gwałtownego przemieszczenia skał wzdłuż niemal pionowego uskoku. Za główną przyczynę uznaje się naprężenia działające wewnątrz płyty eurazjatyckiej. Pokazuje to, że trzęsienia ziemi mogą występować również daleko od granic płyt – wystarczy, że nagromadzone naprężenia doprowadzą do ponownego uruchomienia istniejącego w skorupie ziemskiej uskoku.
Trzęsienia z 21 września 2004 roku należały do najsilniejszych instrumentalnie zarejestrowanych trzęsień ziemi w tym regionie Europy.
Czy wcześniej też się tutaj trzęsło?
W źródłach historycznych zachowały się liczne opisy drgań gruntu oraz niezwykłych zachowań Bałtyku obserwowanych na Pomorzu i w sąsiednich regionach. Powstały przed rozwojem instrumentalnych pomiarów sejsmicznych, dlatego nie zawsze można dziś ustalić, czy rzeczywiście opisują trzęsienie ziemi, a tym bardziej określić położenie jego ogniska i magnitudę.
Do ciekawszych przekazów należą:
- 23 sierpnia 1409 roku – kroniki opisują trzęsienie ziemi od rejonu Mazur po Lubekę. Według jednego z przekazów drżenie miało trwać tyle, ile odmówienie „trzech Ojcze nasz”.
- 1 listopada 1755 roku – na południowych wybrzeżach Bałtyku odnotowano skutki potężnego trzęsienia ziemi w Lizbonie. Fale tego wydarzenia były obserwowane w wielu odległych częściach Europy.
- 3 kwietnia 1757 roku – w rejonie Trzebiatowa przy spokojnej pogodzie pojawiło się niezwykłe falowanie morza. Według historycznych opisów duży prom został zerwany z miejsca postoju i wyrzucony na ląd. Przyczyna tego zdarzenia nie jest jednak jednoznacznie ustalona.
- 1 marca 1779 roku – wysoka fala miała zalać część Łeby i przenieść statek na ląd. Kilka godzin później w Kołobrzegu obserwowano z kolei nietypowe cofnięcie się morza. Także w tym przypadku nie można z całą pewnością stwierdzić, że przyczyną było trzęsienie ziemi.
- 11–12 lutego 1909 roku – wstrząsy odczuwano na obszarze od Rymania przez Karlino po Koszalin. Historyczne relacje wspominają o uszkodzeniach budynków oraz szczelinach powstałych w gruncie.
- grudzień 1912 roku – silny wstrząs odnotowano w rejonie Łeby i Smołdzina.
Takie informacje są cennym materiałem dla badaczy historycznej sejsmiczności, ale wymagają porównywania wielu niezależnych źródeł. Sam opis kołyszącego się żyrandola, pękniętej ściany czy niezwykłej fali nie wystarcza do jednoznacznego rozpoznania trzęsienia ziemi.
Skandynawia nadal się podnosi
Północna część Europy ma jeszcze jedną niezwykłą cechę. Podczas ostatniego zlodowacenia Skandynawię przykrywał lądolód osiągający miejscami kilka kilometrów grubości. Jego ogromny ciężar powodował uginanie litosfery. Kiedy lód stopniał, skorupa ziemska zaczęła powoli wracać ku położeniu równowagi.
Proces ten, nazywany glacjalną korektą izostatyczną (GIA) lub wypiętrzaniem polodowcowym, trwa do dziś. W rejonie Zatoki Botnickiej powierzchnia lądu nadal podnosi się o około centymetr rocznie.
Zmiany naprężeń wywołane tym procesem mogą prowadzić do reaktywacji istniejących uskoków i są jednym z czynników wpływających na aktywność sejsmiczną Fennoskandii. Szczególnie silne trzęsienia występowały tam krótko po ustąpieniu ostatniego lądolodu.
Nie oznacza to jednak, że wstrząsy z 2004 roku pod Półwyspem Sambijskim można po prostu uznać za bezpośredni skutek podnoszenia się Skandynawii. Współczesne pole naprężeń w tej części Europy jest wynikiem działania kilku procesów, a analizy trzęsień kaliningradzkich wskazują przede wszystkim na naprężenia tektoniczne wewnątrz płyty eurazjatyckiej.
Polska nie jest całkowicie asejsmiczna
Polska leży w stosunkowo spokojnej części płyty eurazjatyckiej, dlatego silne naturalne trzęsienia ziemi występują u nas rzadko. Nie oznacza to jednak, że ich wystąpienie jest niemożliwe.
Wydarzenia z 21 września 2004 roku są tego bardzo dobrym przykładem. Pokazały również, dlaczego badania nawet słabo aktywnych sejsmicznie regionów mają znaczenie praktyczne. Informacje o budowie geologicznej, przebiegu uskoków oraz historycznej i współczesnej aktywności sejsmicznej wykorzystuje się przy ocenie zagrożenia sejsmicznego, szczególnie podczas projektowania obiektów o znaczeniu krytycznym, takich jak zapory, elektrownie czy inne duże instalacje przemysłowe.
