زنگ خطر در پایتخت

بررسی خطر زلزله در تهران تا 1424

برای درک اثرهای احتمالی و ریسک یک زلزله با بزرگای هفت در تهران تا سال 1424 باید چندین عامل کلیدی را تجزیه و تحلیل کنیم: بافت زمین‌شناسی، روند توسعه شهری، انعطاف‌پذیری زیرساخت‌ها و داده‌های تاریخی زلزله. تهران بر رو و در نزدیکی چندین گسل اصلی از جمله گسل شمال تهران و گسل مشا قرار دارد.
زنگ خطر در پایتخت

مهدی زارع: برای درک اثرهای احتمالی و ریسک یک زلزله با بزرگای هفت در تهران تا سال 1424 باید چندین عامل کلیدی را تجزیه و تحلیل کنیم: بافت زمین‌شناسی، روند توسعه شهری، انعطاف‌پذیری زیرساخت‌ها و داده‌های تاریخی زلزله. تهران بر رو و در نزدیکی چندین گسل اصلی از جمله گسل شمال تهران و گسل مشا قرار دارد. این گسل‌ها می‌توانند رخدادهای لرزه‌ای قابل توجهی را ایجاد کنند. یک زلزله با بزرگای هفت به عنوان یک زلزله اصلی به دلیل شدت آن و نزدیکی به مناطق پرجمعیت، خسارت گسترده‌ای ایجاد می‌کند. استان تهران در منطقه لرزه‌ای فعال قرار دارد. مهم‌ترین گسل‌های فعال شامل گسل مشا، گسل شمال تهران و بعضی گسل‌ها که طول کوتاه‌تری دارند مانند گسل نیاوران و گسل پردیسان پتانسیل حرکتی بالایی از خود نشان می‌دهند و از نظر فعالیت لرزه‌ای اکنون به دقت رصد می‌شوند. همه این روندها در سال‌های اخیر زلزله‌های کوچکی نشان داده‌اند.

در رشته‌کوه‌های البرز بسیاری از گسل‌های فعال در پی سنگ ممکن است به سطح نرسیده باشند. میزان کوتاه‌شدگی در راستای شمال-جنوب در سراسر البرز حدود پنج میلی‌متر در سال است و جابه‌جایی برشی جانبی رشته‌کوه با سرعت حدود چهار میلی‌متر در سال رخ می‌دهد. ایران مرکزی در جنوب البرز و در ناحیه تهران با مرز بین کوه و دشت در جنوب ارتفاعات البرز قرار گرفته است. ایران مرکزی این مرز زمین‌ساختی / توپوگرافی مرزی جنباست. ‌

گسل مشا که به عنوان مهم‌ترین سامانه گسلی در جنوب البرز و در نزدیک‌ترین فاصله در محدوده تهران شناخته می‌شود، به دلیل ویژگی‌های ساختاری و فعالیت تاریخی خود از پتانسیل لرزه‌خیزی بالایی برخوردار است. تهران چندین زمین‌لرزه مخرب را تجربه کرده است که سوابق تاریخی حاکی از رویدادهای با بزرگای بیش از هفت مرتبط با این گسل‌های فعال است. قطعه شرقی گسل مشا در جنوب سامانه آتشفشانی دماوند، فعال‌ترین قطعه این سامانه گسله سه‌قطعه‌ای است. در تاریخ ۱۸ اردیبهشت ۱۳۹۹ زمین‌لرزه‌ای به بزرگای 5.1 در مرکز مشا در ۵۰ کیلومتری شرق تهران و 10 کیلومتری جنوب غربی قله دماوند رخ داد و در نیمه شب موجب بیدارشدن تعداد زیادی از ساکنان تهران و شهرهای پیرامون آن از خواب شد. پراکنش رومرکز زلزله‌ها به سوی غرب در راستای گسلی است که در سال‌های سده اخیر بیشترین زمین‌لرزه‌ها را در جنوب البرز در ناحیه تهران تجربه کرده است. پهنه‌های گرمابی روی گسل مشا و امتداد یک اتاقک ماگمایی جوان دماوند تا قطعه شرقی گسل مشا به ویژه در ژرفاهای هشت تا ۱۴ کیلومتری از سوی مومنی و ماداریاگا در سال ۲۰۲۰ نشان داد که تمرکز گرمایی بیشتر می‌تواند فشار منفذی روی گسل را افزایش دهد که تنش نرمال مؤثر را کاهش می‌دهد، هسته‌زایی-انبساط گسیختگی را تسهیل می‌کند و گسل را برای گسیخته‌شدن بیشتر تحریک می‌کند. اگر گسیختگی به سمت غرب گسترش یابد، اثر جهت‌پذیری موجب می‌شود تا در گسیختگی‌های بعدی احتمالا جنبش‌های شدیدتری را به ویژه در راستای شمالی-جنوبی (عمود بر گسل‌های منطقه) در تهران ایجاد کند.

پیش‌بینی کوتاه‌مدت زمین‌لرزه در تهران، به دلیل آسیب‌پذیری لرزه‌ای شهر، یک حوزه تحقیقاتی حیاتی و راهبردی است. روش‌های مختلفی قابل استفاده است که بر لرزه‌خیزی، پدیده‌های الکترومغناطیسی، تغییرات فشار اتمسفر و ناهنجاری‌های گرانشی تمرکز دارند.

پیچیدگی پدیده‌های لرزه‌ای مستلزم پژوهش‌های مداوم و اصلاح این تکنیک‌هاست. پیش‌بینی زلزله در تهران، به‌ویژه برای یک رویداد مهم مانند زلزله با بزرگای 7 شامل روش‌شناسی‌های مختلفی است که از منابع داده و الگوریتم‌های مختلف استفاده می‌کند. الگوی لرزه‌خیزی در تهران و اطراف منعکس‌کننده تعاملات پیچیده سامانه‌های گسلی فعال آن، به‌ویژه گسل‌های شمال تهران، مشا و ایوانکی – کهریزک است. داده‌های تاریخی نشان می‌دهد که بخش‌های شرقی این گسل‌ها بیشتر مستعد فعالیت‌های لرزه‌ای قابل‌توجه هستند. تجزیه و تحلیل 894 زمین‌لرزه تاریخی و دستگاهی نشان می‌دهد که قطعه شرقی گسل مشا و بخش‌های میانی و غربی گسل شمال تهران و گسل ایوانکی نسبت به سایر گسل‌ها پتانسیل زلزله‌های بزرگ را‌ در آینده در این پهنه دارند. تجزیه و تحلیل خطر لرزه‌ای وابسته به زمان و توسعه کاتالوگ‌های زلزله مصنوعی حاکی از افزایش خطر رویدادهای لرزه‌ای مهم است.

برای ارزیابی احتمال وقوع یک زلزله بزرگ در تهران طی 20 سال آینده (تا سال 2045)، باید عوامل متعددی از جمله داده‌های زمین‌شناختی، سوابق تاریخی زلزله‌ها و ارزیابی خطر لرزه‌ای خاص منطقه را در نظر بگیریم. تهران از لحاظ تاریخی چندین زلزله مهم را تجربه کرده است. شایان ذکر است که در سال‌های 1830 در دماوند شمیرانات و 1962 در بوئین‌زهرا، زمین‌لرزه‌های بزرگ باعث خسارات و تلفات جانی در تهران شده‌اند. فاصله تکرار زلزله‌های بزرگ در این منطقه دقیقا تعریف نشده است، اما مطالعات نشان می‌دهد که رویدادهای لرزه‌ای با بزرگای بیش از هفت در هر هزاره پنج رخداد قابل انتظار است.

ارزیابی‌های اخیر نشان می‌دهد که بر اساس الگوهای تاریخی و درک کنونی زمین‌شناسی، احتمال وقوع زلزله‌ای بزرگ در تهران در دو دهه حدود 0.23 است. این به معنای تقریبا 23 درصد احتمال وقوع حداقل یک زلزله بزرگ در تهران تا سال 1424 است.

از اوایل دهه 2000، تهران شهرنشینی سریعی را تجربه کرده است که مشخصه‌های آن عبارت‌اند از: افزایش تراکم جمعیت که منجر به توسعه مسکن با تراکم بالا شده و این در حالی است که بسیاری از ساختمان‌ها در تهران قبل از استانداردهای لرزه‌ای مدرن ساخته شده‌اند. در نتیجه، سازه‌های قدیمی در برابر یک زلزله بزرگ تاب‌آور نیستند. کاهش فضاهای سبز و باغ‌ها اثرهای گرمای شهری را تشدید می‌کند و امکان مدیریت بحران را محدودتر. جاده‌ها و پل‌ها در برابر ریزش یا آسیب‌های شدید در زلزله آسیب‌پذیرند. سامانه‌های تأمین آب، شبکه‌های برق و خطوط لوله گاز مختل می‌شوند که منجر به سوانح ثانویه مانند آتش‌سوزی یا کمبود آب و گاز می‌شود. در چنین شرایطی ظرفیت خدمات اورژانس به دلیل تراکم جمعیت بالا و مسیرهای دسترسی محدود، بسیار کاهش می‌یابد.

آخرین زمین‌لرزه بزرگ در سال 1830 رخ داد (قدرت تخمین زده‌شده در حدود 7.7) که منجر به تلفات و ویرانی قابل توجهی شد. اگر روند فعلی بدون پیشرفت‌های اساسی در کاهش ریسک و افزایش تاب‌آوری ادامه یابد، یک زمین‌لرزه با بزرگای هفت منجر به هزاران کشته و زخمی به دلیل فروریختن ساختمان‌ها و توانایی‌های ناکافی واکنش اضطراری می‌شود.

خسارت اقتصادی چنین زلزله‌ای به میلیاردها دلار به دلیل آسیب اموال، از دست دادن بهره‌وری و تلاش‌های طولانی‌مدت برای بازسازی می‌رسد. تعداد زیادی از ساکنان تهران به دلیل تخریب یا شرایط ناامن زندگی پس از زلزله از خانه‌های خود آواره می‌شوند. خرابی‌های کلیدی زیرساخت‌ها منجر به اختلالات طولانی‌مدت در خدمات ضروری مانند مراقبت‌های بهداشتی، حمل‌ونقل و خدمات شهری می‌شود. تراکم جمعیت بالا، شیوه‌های ساختمانی ناکافی برای ایمنی لرزه‌ای و تاب‌آوری ناکافی زیرساخت‌ها با پیامدهای فاجعه‌باری از جمله میزان تلفات بالا همراه است.