https://frosthead.com

Hoe de unieke geologie van Mexico City dodelijke aardbevingen nog erger maakt

Elk jaar herdenkt Mexico City de verjaardag van zijn verwoestende 1985-beving door een reeks evacuatietests te houden. Dit jaarlijkse ritueel eert zowel de 10.000 mensen die hun leven hebben verloren bij die ramp en bereidt de huidige inwoners van de stad voor op de volgende natuurramp. Maar gisteren, kort nadat de zaken waren hervat, werd centraal Mexico opgeschrikt door een echte - en dodelijke - aardbeving met een kracht van 7, 1.

Terwijl gebouwen begonnen te slingeren, stroomde het publiek de straat op. In video's op YouTube en Twitter leken veel structuren uiteen te vallen onder de trillingen. Volgens de Associated Press en andere nieuwsbronnen stierven minstens 200 mensen.

Helaas is de beving van dinsdag slechts het laatste hoofdstuk in de lange en tragische geschiedenis van aardbevingen in Mexico. Twee weken geleden schokte een aardbeving met een kracht van 8.1 - de sterkste in een eeuw - het zuiden van Mexico, waarbij bijna 100 mensen omkwamen. Wat velen niet beseffen is dat er een eenvoudige reden is voor de neiging van deze regio voor rampen: de geologie van Mexico - en in het bijzonder die van Mexico-stad - maakt het een perfecte storm voor seismische catastrofe.

Deze laatste aardbevingen werden veroorzaakt door de beweging van tektonische platen, de stukjes aardkorst die bewegen en tegen elkaar opkomen. Mexico bevindt zich bovenop een gecompliceerd kruispunt van tektonische platen, die al meer dan een miljoen jaar betrokken zijn bij een slow-motion botsing. Terwijl deze platen tegen elkaar schrapen, neemt de spanning toe totdat ze een breekpunt bereiken - dat is wanneer een aardbeving toeslaat. De plotselinge afgifte van energie zorgt ervoor dat seismische golven uit het epicentrum stralen.

Volgens de US Geological Survey, die wereldwijd aardbevingsactiviteiten volgt, zijn er de afgelopen eeuw ongeveer 19 andere aardbevingen met een kracht van meer dan 6, 5 binnen een afstand van slechts 155 mijl van het epicentrum van de laatste aardbeving geweest. Honderden meer hebben de duizenden kilometers van de kustlijn van het land geschud, vele toppen op de vergelijkbare schaal van Richter.

Deze laatste aardbeving was gericht op een regio waar de tektonische plaat van Cocos, die onder de Stille Oceaan ligt, langzaam onder de continentale Noord-Amerikaanse plaat wordt geschoven. Deze beweging veroorzaakt extreme spanningen als de plaat in de aarde wordt geramd.

Mexico 85 aardbeving Hoewel het epicentrum voor de aardbeving van 1985 meer dan 200 mijl verwijderd was van Mexico City, heeft de ramp de hoofdstad bijna platgedrukt. (US Geological Survey Department of the Interior / USGS / ID Celebi)

Het wordt erger. Mexico-stad, de dichtbevolkte hoofdstad van het land, is nog gevoeliger voor aardbevingen dan de rest van het land. Dit geldt zelfs als het epicentrum van de aardbeving ver van de stadsgrenzen ligt, wat het geval was voor zowel deze laatste aardbeving (die bijna 100 mijl ten zuidoosten van Mexico-stad in de staat Puebla is ontstaan), als de aardbeving van 1985 (waarvan epicentrum was ongeveer 200 mijl van de hoofdstad).

Hoewel het feit dat deze bevingen 32 jaar na elkaar op dezelfde dag plaatsvonden, puur toeval is, is hun dramatische impact op de hoofdstad dat niet. De reden: oude sedimenten die ten grondslag liggen aan de stadsval en de trillingen vergroten die door de regio rimpelen.

Mexico-Stad ligt bovenop een oud ondiep meer, met bodems gemaakt van sedimenten die duizenden jaren geleden uit de omliggende bergen spoelden. In de vroege 1300s, aangetrokken door die vruchtbare gronden, kozen de Azteken een eiland in het meer waarop hun hoofdstad Tenochtitlan werd gebouwd, dat uiteindelijk Mexico-stad werd. Hoewel de Spanjaarden later de omliggende wateren hebben afgetapt om frequente overstromingen te voorkomen, zijn de gevolgen van die beslissing vandaag nog steeds voelbaar.

Wanneer aardbevingen trillen met massief gesteente, trilt het gesteente eenvoudig. Maar wanneer ze in de zachte sedimenten van een bassin rollen, kunnen de trillingen vast komen te zitten en door het materiaal heen en weer galmen, legt Susan Hough uit, een seismoloog bij de USGS. "Het is bijna als een badkuip, de [seismische] golven zullen heen en weer klotsen", zegt ze. Andere seismologen hebben deze dynamiek in het meer vergeleken met een kom Jello.

Deze galm voert deze golven niet alleen verder - het kan ze zelfs versterken. "Een bassin zal natuurlijke frequenties hebben, die afhangen van zijn vorm en grootte, evenals de materiaaleigenschappen van de sedimenten binnenin", legt Jascha Polet, een geofysicus aan de California State Polytechnic University, Pomona, via e-mail uit. "Wanneer seismische golven een bassin doen trillen op een van deze natuurlijke frequenties, kan een aanzienlijke versterking optreden."

Afhankelijk van de frequentie van de seismische golven, kan de beweging van de grond energie voeden in gebouwen met een bepaalde hoogte. Dit, zoals de aardbeving van gisteren laat zien, zorgt ervoor dat ze zwaaien - en uiteindelijk omvallen.

"Overweeg een kind op een schommel te duwen, " voegt Hough eraan toe. "Als je elke 5 seconden begint te duwen, zal het de boel gewoon verpesten." Dat wil zeggen, de duwen hebben geen cumulatief effect. Maar als je met een constante frequentie duwt, zal elke duw het kind hoger de lucht in sturen.

Deze kaart toont de locatie van alle aardbevingen met een kracht van meer dan 7, 0 die zijn geregistreerd in Noord-Amerika. Hoewel velen verspreid zijn over de westkust van Amerika, let op de hoge concentratie aardbevingen in Midden- en Zuid-Mexico. Deze kaart toont de locatie van alle aardbevingen met een kracht van meer dan 7, 0 die zijn geregistreerd in Noord-Amerika. Hoewel velen verspreid zijn over de westkust van Amerika, let op de hoge concentratie aardbevingen in Midden- en Zuid-Mexico. (USGS)

Hoewel het al lang bekend is dat sedimenten tremoren kunnen vergroten, leerden onderzoekers tot 1985 niet precies hoe dramatisch de effecten konden zijn. De temblor platte bijna het verre Mexico-Stad af, maar liet veel steden in de buurt van het epicentrum vrijwel ongeschonden achter. "Deze [aardbeving] heeft ons geleerd dat zachte bodems beweging kunnen vergroten tot een niveau dat nooit voor mogelijk werd gehouden, " vertelde de universiteit van Berkeley, ingenieur Vitelmo Berto, in 1986 aan de LA Times in 1986, een jaar na de ramp.

De seismische golven die gebouwen neerhaalden, waren vijf keer groter dan golven buiten de stad, volgens metingen die tijdens dat evenement werden gedaan, meldde de LA Times . "Niemand verwachtte de intensiteiten van beweging die werden vastgelegd in Mexico-stad, " zei Berto. "Niemand had er voor ontworpen, en dat is de reden waarom zoveel gebouwen faalden."

De geologie van Mexico City maakt het ook vatbaar voor een nog dramatischere ramp: liquefactie.

Wanneer bodems verzadigd zijn met water, kunnen ze door intens schudden hun vaste structuren verliezen en zich als een vloeistof gaan gedragen - tot het punt dat de grond auto's als snel zand kan opslikken. Liquefactie verslechterde de impact van de aardbeving van 1985 en ondermijnde de fundering van veel gebouwen. Hoewel het nog niet bekend is of dit een factor is voor de laatste aardbeving, "zou het geen verrassing zijn", zegt Polet.

Als deze destructieve natuurgebeurtenissen een zilveren rand hebben, is het dat ze wetenschappers de mogelijkheid bieden om gegevens uit de echte wereld te verzamelen in de hoop op een beter begrip van en om te gaan met toekomstige rampen. "Deze ramp biedt ons een belangrijke kans om te leren en een soortgelijke ramp in de Verenigde Staten te voorkomen, " zei de toenmalige assistent-directeur voor engineering van de National Science Foundation tijdens een Amerikaanse congresbrief na de ramp van 1985.

Na de laatste tragedie van Mexico-Stad moet de aandacht echter uitgaan naar de mensen in centraal Mexico. "De prioriteit is nu doorgaan met het redden van degenen die nog steeds vastzitten en medische hulp bieden aan de gewonden, " zei Mexico-president Enrique Peña Nieto in een video-verklaring, aldus KTLA.com. “Helaas hebben veel mensen het leven verloren, waaronder meisjes en jongens in scholen, gebouwen en huizen. Ik wil mijn medeleven betuigen aan degenen die een familielid of een geliefde hebben verloren. Mexico deelt je verdriet. '

Hoe de unieke geologie van Mexico City dodelijke aardbevingen nog erger maakt