השקט שלפני הרעש

מאז ומעולם פחדו בני האדם מרעידות אדמה, ובצדק, שכן לרעידות חזקות במיוחד יכולות להיות השפעות הרסניות. אנשים ניסו להסביר את החוקיות וההיגיון העומדים מאחורי התופעה באמצעות כוחות על-טבעיים, עונשים מהאלים ועוד; ואילו כיום אנו יודעים כי מדובר בתנועה של לוחות המרכיבים את קרום כדור הארץ. עם זאת, עדיין לא ניתן לחזות במדויק מתי, איפה ובאיזו עוצמה תתרחש הרעידה הבאה. מחקר ישראלי של האוניברסיטה העברית והמכון הגיאולוגי מציג נתונים מאזור העתק ים המלח המעלים את ההשערה כי לעיתים דווקא השקט – ולא הרעש – הוא שמאותת על הסכנה הקרבה.

במאה ה-20 תאוריית טקטוניקת הלוחות הצליחה להסביר את מקורן של רעידות האדמה. לוחות ענק המרכיבים את קרום כדור הארץ נעים באופן קבוע זה ביחס לזה, על גבי שכבה של סלע מותך. החיכוך בין הלוחות גורם לצבירה של אנרגיה אלסטית. כאשר זו גוברת על כוחות החיכוך, הסלע נכנע ונשבר, ונוצרת החלקה של לוח אחד ביחס לשני. בהחלקת הלוחות משתחררת אנרגיה אשר מתבטאת בתנועת גלים המרעידים את הקרקע. הרעידות מתרחשות בעיקר באזורי גבולות הלוחות, שם מתפתחות מערכות שברים המכונים “העתקים”.

כשהאדמה ננעלת

מדינת ישראל נמצאת לאורך העתק ים המלח, בחלק מהגבול הטקטוני בין הלוח הערבי ממזרח והלוח האפריקאי ממערב, שמוכר בשם “הבקע הסורי אפריקאי”. חלקו הדרומי של ההעתק הוא במפרץ אילת והוא משתרע עד רכסי ההרים שבדרום מזרח טורקיה בצפון. לאורך השבר נמדדת תנועת לוחות איטית יחסית, של כמה מילימטרים בשנה. 

ההבנה של המנגנון המייצר רעידות אדמה עדיין רחוקה מלאפשר חיזוי מדויק של הרעידה הבאה. אולם מתוך אי-הוודאות, צומח פרדוקס מפתיע: לעיתים דווקא השקט באזור מסוים הוא המנבא סיכון גדול יותר לרעידת אדמה עוצמתית. בכמה מחקרים משנות ה-70 הוטבע המונח “פער סיסמי”, המתאר מקטע לאורך העתק פעיל שבו לא התרחשה רעידת אדמה חזקה במשך פרק זמן חריג, למרות שבאזורים סמוכים נרשמה פעילות סיסמית. 

אף שהיעדר רעידות אדמה עשוי להיראות כמצב תקין, ואולי אפילו מרגיע, אחת ההשערות היא שהשקט, כלומר, הפער הסיסימי, לעיתים נובע מתופעה הקרוייה “נעילה” – מצב שבו שני צידי השבר צמודים זה לזה כה חזק, עד שעל פני השטח נדמה כי אינם נעים כלל. בפועל, האנרגיה האלסטית מצטברת והולכת, והמתח גדל כמו בקפיץ הנדרך בהדרגה. כאשר המתח המצטבר חוצה את סף העמידות של הסלעים, הנעילה עלולה להתפרץ בבת אחת, והאנרגיה האצורה משתחררת כרעידת אדמה עוצמתית.

מזהים את הפערים

במחקר החדש, שהובילה תלמידת המחקר שקד אנגלברג (גילוי נאות – כתבת באתר מכון דוידסון) בהנחיית פרופ’ אמוץ עגנון מהאוניברסיטה העברית בירושלים וד”ר נדב וצלר מהמכון הגיאולוגי, הציגו החוקרים ניתוח מרחבי מקיף הכולל את כל רעידות האדמה שנרשמו לאורך מערכת ההעתקים של ים המלח בארבעת העשורים האחרונים. המחקר הראה את המיקום והעיתוי של כל רעידה, ובחן את הדפוסים שלהן לאורך השבר בזמן ובמרחב. כך החוקרים יכלו למפות אזורים של פערים סיסמיים בהעתק ים המלח. מבט מעמיק בתוצאות העלה שאזורים מסוימים בהעתק ים המלח מאופיינים בפעילות מתמשכת של רעידות, ואילו אזורים אחרים דווקא שקטים כמעט לגמרי. 

כדי להבין את ההתנהגות של ההעתק החוקרים הגדירו שני סוגים של צבירי רעידות אדמה כאשר הצבירים הם קבוצות של רעידות המתרחשות בסמיכות בזמן ובמיקום. הם הבדילו בין צבירים שהופיעו כרעידה אחת עיקרית ולאחריה סדרת רעידות משנה, לבין צבירים המורכבים מנחילי רעידות קטנות, הדומות זו לזו בעוצמתן. בעוד סוג הצבירים הראשון נוצר לרוב בתהליך טקטוני של שחרור אנרגיה בתנועה, השני עשוי להעיד על תהליכים אחרים, הכוללים שחרור הדרגתי של אנרגיה. הניתוח חשף תבנית מסקרנת – מרבית הצבירים של רעידות קטנות הופיעו דווקא בקצותיהם של אזורים שקטים במיוחד – שולי הפערים הסיסמים. הפערים הסיסמים הללו נמצאו באזורים צפוניים ודרומיים לים המלח, כפי שניתן לראות באיור.

שתיקה רועמת

אין זו הפעם הראשונה שהחוקרים נתקלים בתופעה הזאת. הסיסמולוגי היפני קיו מוגי (Mogi) שטבע את המונח “פער סיסמי”, תיאר דפוס דומה במאמרו: לפני רעידות אדמה חזקות נצפתה טבעת של רעידות קטנות שמקיפה אזור שקט. את התופעה כינה מוגי “תבנית הדונאט”. האם אנחנו גם עומדים בפני רעידה עוצמתית, שתתפרץ מאותם מרכזי “דונאט” שקטים? “למרות הדמיון בין התבנית שנצפתה במחקר שלנו בהעתק ים המלח והממצאים של מוגי, שהעידו על מצב של ‘נעילה’, אנחנו לא יכולים להיות בטוחים שמדובר במגנון זהה” טוענת אנגלברג. “בשביל להבין אם האזורים השקטים האלה צוברים אנרגיה שבסופו של דבר תשתחרר כרעידת אדמה חזקה, צריך להמשיך ולחקור את האזורים שזיהינו”.
במבט היסטורי אפשר להצביע על כמה רעידות אדמה הרסניות שפקדו את האזור, בהן רעידת האדמה שהחריבה בין היתר את הערים סוסיתא ובית שאן בשנת 363, רעידה שהחריבה אותן שנית בשנת 759, רעידת אדמה שהחריבה את צפת ב-1837 ורעידת אדמה חזקה באזור ים המלח ב-1927 שגרמה לנזקים כבדים בירושלים, בשכם ובטבריה. גם בימינו אלה אנו מקבלים אחת לכמה שנים תזכורת לחוסר היציבות של הקרקע באזורנו, כמו רעידות האדמה החזקות שפקדו את טורקיה בשנים האחרונות. 

העובדה שאנו חיים באזור פעיל שבו התרחשו רעידות אדמה הרסניות מדגישה את הצורך במחקר מתמשך ומעמיק של העתק ים המלח, במטרה להבין את הסיכונים הטמונים בו. בשנים האחרונות, כלים טכנולוגיים חדשים, כמו הצבה של מערכות חיישנים סיסמיים צפופות ואלגוריתמים מתקדמים, שיפרו משמעותית את היכולת לבצע מחקר יסודי על הפעילות הסיסמית. 

“ייתכן שמקור הצבירים נעוץ בתהליכים מקומיים, או במבנה גיאולוגי ייחודי שטרם זיהינו. עם זאת, התצפית מסקרנת, ומחייבת תשומת לב והמשך מחקר, גם אם עדיין לא ניתן להסיק ממנו מסקנות חד-משמעיות”, אמרה אנגלברג והוסיפה כי “מבחינת מחקר, כמו שבעבר לא ידענו היכן קיימים העתקים, והיום אנחנו מסוגלים למפות אותם בצורה די טובה, כעת אנחנו רוצים ללמוד היכן על גבי ההעתקים עשויה להתרחש הרעידה הגדולה הבאה”.

המחקר הוא צעד נוסף בדרך להיערכות מיטבית ויעילה לחיזוי רעידות אדמה והתמודדות עמן. ככל שנבין טוב יותר את הדינמיקה של השבר, נוכל גם להבין אם השקט שאנו חווים כעת הוא סימן אזהרה לרעש הגדול שצפוי להגיע.