22 maja 1960 roku południowe Chile doświadczyło kataklizmu o skali, której wcześniej nie zarejestrowały instrumenty sejsmologiczne. Wielkie trzęsienie chilijskie, nazywane również trzęsieniem w Valdivii, osiągnęło magnitudę momentową Mw 9,5. Wstrząs uruchomił osuwiska, trwale zmienił linię brzegową i wywołał tsunami, które przemierzyło cały Ocean Spokojny.
Nie była to przy tym pojedyncza katastrofa, lecz ciąg powiązanych zdarzeń. Najpierw zatrzęsła się ziemia, później nadeszło morze, osuwiska zagrodziły odpływ z jeziora Riñihue, a dwa dni później rozpoczęła się erupcja kompleksu wulkanicznego Puyehue–Cordón Caulle.
Seria wstrząsów przed główną katastrofą
Główny wstrząs nastąpił 22 maja 1960 roku o godzinie 15:11 czasu miejscowego. Poprzedziła go rozbudowana sekwencja silnych trzęsień ziemi, która rozpoczęła się dzień wcześniej. Jedno z najpotężniejszych zdarzeń poprzedzających katastrofę jest obecnie szacowane na Mw 8,1. Około 15 minut przed głównym trzęsieniem nastąpił kolejny wstrząs o magnitudzie około 7,8. Każde z tych trzęsień samo w sobie byłoby poważną katastrofą. Tym razem okazały się jednak jedynie zapowiedzią zdarzenia o energii trudnej do wyobrażenia.
Po głównym kataklizmie przez kolejne tygodnie i miesiące występowały liczne wstrząsy wtórne. Kilka z nich osiągnęło magnitudę co najmniej 7.
Co wydarzyło się pod Chile?
Zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej leży nad strefą subdukcji. Płyta Nazca, zbudowana ze stosunkowo ciężkiej litosfery oceanicznej, przesuwa się w stronę kontynentu i zanurza pod płytę południowoamerykańską.
Proces ten nie zawsze przebiega płynnie. Fragmenty obu płyt mogą zostać czasowo zablokowane przez tarcie. Ruch tektoniczny jednak nie ustaje, dlatego w skałach stopniowo gromadzą się naprężenia. Gdy przekroczą wytrzymałość podłoża, następuje gwałtowne przesunięcie.
W 1960 roku pękł olbrzymi fragment granicy płyt. Strefa zerwania miała około 1000 kilometrów długości, czyli niemal tyle, ile wynosi odległość w linii prostej między Szczecinem a granicą polsko-ukraińską. Średnie przesunięcie na uskoku szacuje się na około 20 metrów, a lokalnie mogło ono przekraczać 40 metrów.
Nie był to więc pojedynczy punkt, z którego wyszedł wstrząs. Zerwanie obejmowało kolejne fragmenty uskoku i rozprzestrzeniało się przez wiele minut wzdłuż chilijskiego wybrzeża.
Co oznacza magnituda Mw 9,5?
Magnituda momentowa opisuje wielkość trzęsienia na podstawie powierzchni pęknięcia, wielkości przesunięcia oraz właściwości skał. Jest to skala logarytmiczna, dlatego różnica jednej jednostki nie oznacza wzrostu energii o kilka procent, lecz około 32 razy.
Trzęsienie o magnitudzie 9,5 nie było więc tylko trochę silniejsze od zdarzenia o magnitudzie 8,5. Uwolniło wielokrotnie więcej energii.
Warto również odróżnić magnitudę od intensywności. Magnituda określa wielkość całego trzęsienia, natomiast intensywność opisuje skutki drgań w konkretnym miejscu. Zależy ona między innymi od odległości od strefy zerwania, rodzaju podłoża, ukształtowania terenu oraz odporności budynków.
Tsunami, które przemierzyło ocean
Gwałtowne przemieszczenie dna oceanu wprawiło w ruch ogromną masę wody. Powstało tsunami, które uderzyło w chilijskie wybrzeże, a następnie rozeszło się po całym Pacyfiku.
Lokalnie wysokość zalewu na wybrzeżu Chile dochodziła do około 25 metrów. Fale niszczyły porty, domy, drogi i łodzie. Szczególnie zagrożone były nisko położone zatoki i ujścia rzek, gdzie ukształtowanie brzegu mogło dodatkowo wzmacniać napływającą wodę.
Po niemal 15 godzinach pierwsze fale dotarły na Hawaje. Później tsunami uderzyło między innymi w wybrzeża Japonii i Filipin. Szkody odnotowano również w innych częściach basenu Oceanu Spokojnego.
Ślady zmian poziomu morza zarejestrowały nawet wodowskazy nad Oceanem Atlantyckim i Indyjskim. Było to pierwsze tsunami tak szeroko udokumentowane za pomocą instrumentów pomiarowych rozmieszczonych na całym świecie.
Riñihuazo – walka z wodą zatrzymaną przez osuwiska
Trzęsienie uruchomiło tysiące osuwisk. Najgroźniejsze z nich zeszły w dolinie rzeki San Pedro, odprowadzającej wodę z jeziora Riñihue. Kilka wielkich mas ziemi i skał zagrodziło odpływ, tworząc naturalne zapory.
Poziom jeziora zaczął rosnąć. Za osuwiskowymi tamami gromadziły się miliardy metrów sześciennych wody. Gdyby zapory zostały gwałtownie przerwane, fala powodziowa mogłaby ruszyć doliną rzeki San Pedro w stronę Valdivii i okolicznych miejscowości.
Rozpoczęła się wielka akcja ratunkowa, nazwana Riñihuazo. Setki robotników, techników i inżynierów próbowały obniżyć naturalne zapory oraz wykopać kanały, którymi woda mogła odpływać w sposób możliwie kontrolowany. Prace prowadzono w trudnym terenie, przy zniszczonych drogach i ciągłym zagrożeniu kolejnymi osuwiskami.
Wody nie udało się zatrzymać całkowicie. Powstała fala wezbraniowa, która zalała część doliny, ale dzięki przeprowadzonej akcji była znacznie mniejsza, niż mogłaby być po nagłym przerwaniu zapór. Ostrzeżenia i ewakuacja pomogły uniknąć kolejnych ofiar.
Erupcja Cordón Caulle dwa dni później
24 maja, około 48 godzin po głównym trzęsieniu, rozpoczęła się erupcja w kompleksie wulkanicznym Puyehue–Cordón Caulle. Przez długi czas przypisywano ją samemu wulkanowi Puyehue, jednak miejscem aktywności była sąsiednia strefa szczelinowa Cordón Caulle.
Bliskość czasowa obu zdarzeń od dawna przyciąga uwagę badaczy. Bardzo silne trzęsienia mogą zmieniać naprężenia w skorupie ziemskiej oraz wpływać na układy magmowe. Samo następstwo czasowe nie wystarcza jednak, aby z całkowitą pewnością uznać trzęsienie za bezpośrednią przyczynę erupcji.
Możliwe, że wulkan znajdował się już blisko stanu niestabilności, a zmiany wywołane wstrząsem przyspieszyły rozpoczęcie aktywności.
Wybrzeże, które zmieniło kształt
Po trzęsieniu niektóre fragmenty chilijskiego wybrzeża podniosły się, a inne opadły. Obszary wcześniej położone nad poziomem morza zostały zalane, natomiast w innych miejscach odsłoniły się fragmenty dna.
Zmieniły się ujścia rzek, mokradła i płytkie zatoki. Część map nawigacyjnych straciła aktualność, ponieważ głębokości oraz przebieg linii brzegowej przestały odpowiadać stanowi sprzed katastrofy.
Takie pionowe ruchy terenu są typowym skutkiem wielkich trzęsień w strefach subdukcji. W 1960 roku objęły jednak wyjątkowo rozległy obszar, dzięki czemu można było obserwować, jak pojedyncze zdarzenie tektoniczne niemal natychmiast przeobraża geografię regionu.
Ilu ludzi zginęło?
Dokładnego bilansu ofiar nigdy nie udało się ustalić. Katastrofa objęła rozległy obszar, zniszczyła infrastrukturę komunikacyjną i dotknęła liczne niewielkie miejscowości. Część ludzi zginęła wskutek zawalenia budynków i osuwisk, inni zostali porwani przez tsunami.
W opracowaniach często pojawia się liczba około 1655 ofiar, ale szacunki są bardzo rozbieżne i obejmują szeroki zakres. Niepewność dotyczy zarówno samego Chile, jak i skutków tsunami na odległych wybrzeżach Pacyfiku.
Prawie dwa miliony ludzi miało stracić dach nad głową lub zostać poważnie dotkniętych zniszczeniami. Uszkodzone zostały dziesiątki tysięcy domów, a straty materialne liczono w setkach milionów ówczesnych dolarów.
Katastrofa, która zmieniła system ostrzegania
Doświadczenia z Chile przyspieszyły rozwój międzynarodowej wymiany danych sejsmicznych i oceanograficznych. W kolejnych latach rozbudowano system ostrzegania przed tsunami na Pacyfiku, oparty na współpracy wielu państw, sieci wodowskazów, stacji sejsmicznych, a później także boi głębinowych i pomiarów satelitarnych.
Współczesne systemy nie potrafią zapobiec trzęsieniu ani zatrzymać fali. Mogą jednak określić, gdzie i kiedy tsunami prawdopodobnie dotrze, dając mieszkańcom wybrzeży bezcenny czas na ewakuację.
Zdjęcie w zajawce: Zniszczenia zabudowy Valdivii po trzęsieniu ziemi z 22 maja 1960 roku. Fot. Pierre St. Amand/NOAA, domena publiczna, via Wikimedia Commons
