Potresi uzroci nastanka i posljedice s posebnim osvrtom na Hrvatsku i susjedna područja by Web Graf

Marinko Oluić

ljeddircučeja s o p i a a po astank i susjedn

uzreobncimi onsvrtom na Hrvatsku s pos

Dr. sc. Marinko Oluić, redoviti profesor (u mirovini) na Rudarsko-geološko-naftnom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu, znanstveni savjetnik, član mnogobrojnih domaćih i međunarodnih znanstvenih i stručnih udruženja, dugogodišnji istraživač geološke građe i sastava Zemlje, posebno tektonike i seizmotektonike. Jedan je od inicijatora osnivanja Znanstvenoga vijeća za daljinska istraživanja HAZU.

Marinko Oluić

ice d e j l s o p i sjedna područja a k n a t s a na Hrvatsku i su n i c o r z u ebnim osvrtom s pos

Zanimljiva knjiga, bitna za različite segmente društva, prva takva napisana na hrvatskom jeziku. Nastala je na osnovi autorova znanstvenog rada i bogatog iskustva, dopunjena suvremenim znanjima o toj prirodnoj hazardnoj pojavi. Čitatelja obasipa nizom povijesnih i recentnih podataka o potresima u svijetu i još više na našim prostorima. Opisuje uzroke nastanka potresa, njihove posljedice te prognoziranje potresa i mjere zaštite od njih, kombinirajući klasične metode s najsuvremenijim metodama istraživanja Zemlje iz svemira. Iz recenzija

Cijena: 350,00 Kn

Marinko Oluić

uzroci nastanka i posljedice s posebnim osvrtom na Hrvatsku i susjedna područja

Zagreb, ožujak 2015.

Autor Dr. sc. Marinko Oluić, dipl. ing. geol. redovni sveučilišni profesor u mirovini

Izdavanje ove knjige financijski su pomogli: Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta Republike Hrvatske, Hrvatske vode, ECO INA i GEO-SAT, Zagreb. Svima njima najljepše zahvaljujem. U knjizi su korišteni podaci (slike i tablice) različitih autora pa i njima najsrdačnije zahvaljujem. © Copyright: Prof. dr. sc. Marinko Oluić Ova knjiga ili njezini dijelovi ne mogu se reproducirati u bilo kojem obliku bez pismenog odobrenja autora/izdavača. This book, or any part of it, may not be reproduced in any form or by any means without the prior written permission of the author/publisher.

CIP zapis je dostupan u računalnome katalogu Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 000899341. ISBN: 978-953-7130-98-5

Izdavači:

PROSVJETA d.o.o., Zagreb i GEOSAT d.o.o. za istraživačko razvojne usluge, Zagreb

Za izdavača:

Srđan Tatić i dr.sc. Marinko Oluić

Urednik:

Dr. sc. Mile Radović

Recenzenti:

Prof. dr. sc. Snježana Markušić Prof. dr. sc. Tihomir Marjanac

Lektor:

Branka Makovec

Likovna i Uni color d.o.o., Zagreb tehnička obrada: Darko Ćorluka, dipl. graf. inž. Tisak:

Intergrafika TTŽ d.o.o., Zagreb

“Međunarodna zajednica mora razviti otpornost na rizik jer nesreće uzimaju veliki danak kako od bogatih, tako i od siromašnih zemalja i nadilaze njihovu sposobnost odgovora.” „The international community must risk proof development because disasters are taking a heavy toll on rich and poor countries as well as outpacing their ability to respond” . UN Secretary-General Ban Ki-moon

Ru탑ici, Slobodanu, Deanu te Daliji, Isabelli i Matiji

IZ RECENZIJA

Knjiga je izvorno djelo na hrvatskom jeziku, u kojem je autor izložio dugogodišnja vlastita istraživanja što ih je tijekom godina nadopunjavao surađujući sa seizmolozima i primijenjenim geofizičarima. Odlikuje se elementima autorske knjige, veleučilišnog udžbenika i znanstveno-popularnog djela. Tema je iznimno zanimljiva i bitna za različite segmente društva. Obuhvaća istraživanja u okviru prirodnih znanosti – geofizike (seizmologija i fizika unutrašnjosti Zemlje) i geologije, te dijelom tehničkih područja – geodezije i građevinarstva. Bavi se i djelatnostima iz domene Državne uprave za zaštitu i spašavanje, čime dotiče segmente nužne za funkcioniranje društva u slučajevima prirodnih katastrofa. Autor je svojim iskustvom i dosadašnjim radom te istraživanjem vrlo stručno obradio uzroke nastanka potresa, njihove posljedice i mjere zaštite od potresa kombinirajući pritom klasične metode s metodama daljinskih istraživanja (satelitska snimanja). Knjiga će biti korisna svima koji se profesionalno bave upravljanjem katastrofama (seizmolozima, geofizičarima, geolozima, građevinarima ...), potom polaznicima stručnih studija „Upravljanje u kriznim situacijama“ i „Upravljanje krizama“, kao i djelatnicima radne skupine Državne uprave za zaštitu i spašavanje. Uza sve to pomoći će u podizanju opće svijesti o poimanju potresa i opasnosti od njih u svim strukturama društva. Velika je vrijednost ove knjige u tome što je ona prvo takvo djelo (tolikog opsega) na hrvatskom jeziku. Pristup izradi knjige je vrlo korektan, prikladan i logično strukturiran. Autor pozorno analizira i opisuje odabrane teme, na način koji dovoljno govori o poznavanju promatrane problematike. Knjigom je obuhvaćeno vrlo opsežno multidisciplinarno područje te je zanimljiva širokom krugu čitatelja. Daje pregled većine saznanja o građi litosfere, seizmotektonskoj aktivnosti i seizmičnosti, odnosno nastanku potresa, u Hrvatskoj i susjednim područjima, mogućnosti prognoziranja potresa (u kratkoročnoj, srednjoročnoj i dugoročnoj vremenskoj domeni) te se bavi i aktivnostima s ciljem smanjenja potresnog rizika. Kako se u svijetu, a recentnije sve intenzivnije i u Hrvatskoj, veliki napori ulažu u upravljanje katastrofama radi smanjenja opasnosti od njih, tako je ova knjiga iznimno korisna za sve subjekte koji u tim aktivnostima sudjeluju, od gradskih i županijskih do državnih razina. Zbog toga smatram kako postoji velika potreba da se ova knjiga publicira. Prof. dr. sc. Snježana Markušić, seizmolog

Riječ je o izvornom autorskom djelu, odnosno stručnoj monografiji na hrvatskom jeziku. Potresi su u našim prostorima česti i do danas su prouzročili znatne žrtve i materijalne štete. Ova stručna monografija napravljena je s ciljem da zadovolji interes javnosti o potresima i rezultat je autorova istraživanja nadopunjenog relevantnim literaturnim podacima, a prikazuje ih kao geološki fenomen i hazardne događaje. „Potresi“ su namijenjeni svima koje zanimaju geološki hazardi, prije svega potresi, počev od stručnjaka pa do studenata geologije, geofizike, geologije zaštite okoliša, građevinarstva, zaštite na radu, te specijalističkih studija kao što je „Upravljanje krizama“, a namijenjeni su i najširoj javnosti koja je zainteresirana za te hazardne događaje. Ova knjiga je i izvor podataka koji mogu biti korisni svim mjerodavnim službama i zainteresiranim pojedincima, a svojim sveobuhvatnim pristupom korisnicima pruža potpunu sliku o potresima, njihovim učincima, kao i mogućim postupcima za smanjenje žrtava i materijalnih šteta. „Potresi“ su prvo djelo ovakvog sadržaja i obujma na hrvatskom jeziku. Metodologija izrade ovog djela adekvatna je i primjerena obrađenoj temi. „Potresi“ obuhvaćaju tri cjeline: Građu i sastav Zemlje te utjecaj na potrese, Potrese u Hrvatskoj i susjednim područjima, te Posljedice izazvane potresima i mjere zaštite, čime čitatelje informiraju o svim aspektima ovoga geološkog hazarda. Čitatelji se upoznaju s osnovnim značajkama građe Zemlje – geološkim strukturama, s naglaskom na Sredozemlje i Dinaride, zatim s uzrocima potresa i njihovim osnovnim značajkama, načinom njihova bilježenja i mjerenja te drugim metodama za prikazivanje tektonskih odnosa kao uzroka seizmičnosti. Knjiga je vrijedna novina u našoj znanstvenoj publicistici jer daje sveobuhvatni prikaz znanja o potresima kao geološkom hazardu. U njoj su osobito istaknute seizmotektonske značajke Hrvatske i susjednih područja te glavna epicentralna područja u Dinaridima i Južnim Alpama. Pisana je jezikom koji je prihvatljiv širokoj publici, a sadrži uobičajenu stručnu terminologiju. Ova knjiga bit će zanimljiva svim čitateljima koji žele proširiti svoje spoznaje o geološkim hazardima, njihovim uzrocima i učincima, te prognoziranju potresa, a studentima će poslužiti kao vrlo koristan udžbenik pa zbog svega toga toplo preporučam njezino objavljivanje. Prof. dr. sc. Tihomir Marjanac, geolog

IZ RECENZIJA

VII

SADRŽAJ IZ RECENZIJA...................................................................................................................................................... VI PREDGOVOR....................................................................................................................................................... 1 Uvod................................................................................................................................................................... 3

PRVI DIO GRAĐA I SASTAV ZEMLJE TE UTJECAJI NA POTRESE 1.1. GRAĐA I SASTAV ZEMLJE. .............................................................................................................. 11 1.2. TEKTONIKA I POTRESI..................................................................................................................... 15 1.2.1.0 Tektonika..................................................................................................................................... 15 1.2.1.1.0 Tektonika ploča............................................................................................................. 16 1.2.1.1.1. Mediteransko-transazijski seizmički pojas.............................................. 28 1.2.1.1.2. Cirkumpacifički seizmički pojas................................................................ 28 1.2.1.1.3. Seizmički aktivni pojas duž središnjih oceanskih grebena................... 29

1.3. MEDITERANSKO PODRUČJE......................................................................................................... 33 1.3.1.0 Jadranski bazen/Jadranska mikroploča.................................................................................... 41 1.3.2.0 Veza između tektonike i potresa . ............................................................................................ 47

1.4. POTRESI................................................................................................................................................ 49 1.4.1.0 Potresi i uzroci njihova nastanka.............................................................................................. 49 1.4.2.0 Hipocentar i epicentar potresa................................................................................................. 53 1.4.3.0 Valovi potresa.............................................................................................................................. 54 1.4.4.0 Određivanje položaja potresa................................................................................................... 56 1.4.5.0 Mjerenje jačine potresa............................................................................................................. 57 1.4.5.1.0 Seizmografi.................................................................................................................... 58 1.4.5.2.0 Richterova metoda mjerenja jačine ili magnitude potresa..................................... 61 1.4.5.3.0 Mjerenje intenziteta potresa po Mercalli-Cancani-Siebergovoj ljestvici (MCS)..... 68 1.4.6.0 Seizmička aktivnost.................................................................................................................... 72

SADRŽAJ

1.4.6.1.0 Istraživanje seizmotektonske aktivnosti.................................................................... 74 1.4.6.2.0 Istraživanja seizmičke aktivnosti................................................................................. 76

1.5. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA TEKTONIKE I SEIZMIČNOSTI..................................................... 79 1.5.1.0 Sateliti za nadgledanje Zemlje i istraživanje seizmotektonske aktivnosti........................... 79 1.5.2.0 Daljinska istraživanja seizmotektonske aktivnosti prije potresa ......................................... 85 1.5.3.0 Istraživanje neposredno nakon glavnog udara...................................................................... 89 1.5.4.0 Istraživanja nakon potresa........................................................................................................ 90

1.6. Prognoza potresa i načini prognoziranja............................................................... 91 1.6.1.0 Prognoza potresa....................................................................................................................... 91 1.6.2.0 Načini prognoziranja potresa.................................................................................................... 93 1.6.2.1.0 Instrumentalna mjerenja podataka za prognoziranje potresa............................... 93 1.6.2.1.1. Mjerenje pomaka u Zemljinoj kori........................................................... 93 1.6.2.1.2. Mjerenja razine voda, temperature i mineralizacije.............................. 94 1.6.2.1.3. Mjerenje koncentracije prirodnih plinova.............................................. 95 1.6.3.0 Kratkoročna prognoza potresa ................................................................................................ 97 1.6.4.0 Dugoročna prognoza potresa .................................................................................................. 99 1.6.5.0 Potresni ciklusi i prognoza potresa........................................................................................ 100 1.6.6.0 Migracija seizmičke aktivnosti................................................................................................. 101

1.7. TSUNAMIJI IZAZVANI POTRESIMA............................................................................................ 103 1.8. MEĐUNARODNE AKTIVNOSTI U PROUČAVANJU SEIZMIČNOSTI I SMANJENJU RIZIKA OD POTRESA.........................113

DRUGI DIO POTRESI U HRVATSKOJ I SUSJEDNIM PODRUČJIMA 2.1. Uvod. ................................................................................................................................................. 137 2.2. PREGLED DOSADAŠNJIH ISTRAŽIVANJA SEIZMIČNOSTI U HRVATSKOJ......................141

2.3. GLAVNE SEIZMOTEKTONSKE ZNAČAJKE HRVATSKE I SUSJEDNIH PODRUČJA......................................................................................... 147 2.3.1.0 Seizmotektonska aktivnost u Hrvatskoj i susjednim područjima.......................................147 2.3.2.0 Prostorne varijacije seizmičnosti............................................................................................ 169 2.3.2.1.0 Karta epicentara potresa........................................................................................... 170

2.4. SEIZMIČNOST I POTRESI U HRVATSKOJ I SUSJEDNIM PODRUČJIMA............................................................................ 171 2.4.1.0 Općenito o potresima u Hrvatskoj......................................................................................... 171 2.4.2.0 Katalog potresa......................................................................................................................... 172 2.4.2.1.0 Objašnjenje kataloga potresa................................................................................... 175

2.5. GLAVNA EPICENTRALNA PODRUČJA U HRVATSKOJ I SUSJEDNIM ZEMLJAMA. ................................................................................ 179 2.5.1.0 Istočnoslavonsko epicentralno područje............................................................................... 179 2.5.2.0 Banjalučko epicentralno područje.......................................................................................... 181 2.5.3.0 Zagrebačka epicentralna regija............................................................................................... 187 2.5.3.1.0 Epicentralno područje Medvednice......................................................................... 193 2.5.3.2.0 Epicentralno područje Pokuplja............................................................................... 195 2.5.3.3.0 Epicentralno područje Bilogore................................................................................ 195 2.5.3.4.0 Epicentralno područje Žumberačkoga gorja........................................................... 196 2.5.4.0 Ljubljansko epicentralno područje......................................................................................... 198 2.5.5.0 Seizmičnost Furlanije (Italija)................................................................................................... 200 2.5.6.0 Riječko epicentralno područje................................................................................................ 202 2.5.6.1.0 Ilirska Bistrica i Klana.................................................................................................202 2.5.6.2.0 Područje Rijeke, Krka i Vinodola............................................................................... 203 2.5.8.0 Epicentralno područje Biokova............................................................................................. 211 2.5.9.0 Područje srednjeg Jadrana..................................................................................................... 213 2.5.10.0Dubrovačka epicentralna regija............................................................................................ 216 2.5.11.0Seizmičnost Bosne i Hercegovine......................................................................................... 222 2.5.12.0Potresi u Crnogorskom primorju.......................................................................................... 225

LITERATURA................................................................................................................................................ 233

SADRŽAJ

TREĆI DIO POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA I MJERE ZAŠTITE 3.1. POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA......................................................................................... 243 3.1.1.0 Efekti djelovanja potresa ........................................................................................................ 243 3.1.2.0 Hazard, rizik i drugi termini i pojmovi.................................................................................... 252 3.1.2.1.0 Hazard (ugroženost)................................................................................................... 252 3.1.2.1.1. Karte hazarda........................................................................................... 254 3.1.2.2.0 Rizik (opasnost)...........................................................................................................255 3.1.2.3.0 Ostali pojmovi ............................................................................................................ 258

3.2. INTEGRALNI ASPEKTI I OPCIJE SMANJENJA SEIZMIČKOG RIZIKA.................................. 261 3.2.1.0 Seizmičko zoniranje.................................................................................................................. 262

3.3. FAKTORI KOJI UTJEČU NA INTENZITET POTRESA. .............................................................. 265 3.3.1.0 Sastav i građa terena................................................................................................................ 265 3.3.2.0 Voda kao indikator potresne aktivnosti................................................................................. 270 3.3.3.0 Utjecaj načina i kvalitete građenja objekata na izazvane štete........................................... 270

3.4. PRIMJERI POSLJEDICA IZAZVANIH JAKIM POTRESIMA U NOVIJE VRIJEME.................273 3.4.1.0 Primjer Haitija .......................................................................................................................... 273 3.4.2.0 Primjer Čilea ............................................................................................................................. 275 3.4.3.0 Primjer Japana . ........................................................................................................................ 276 3.4.4.0 Neki drugi primjeri posljedica izazvanih potresima.............................................................282 3.4.4.1.0 Primjer Indije...............................................................................................................282 3.4.4.2.0 Primjer Taiwana . .......................................................................................................282 3.4.4.3.0 Primjer Kashmira (Pakistan)...................................................................................... 283 3.4.4.4.0 Primjer Irana............................................................................................................... 283 3.4.4.5.0 Primjer crnogorskog potresa.................................................................................... 283 3.4.4.6.0 Primjeri rušenja infrastrukturnih objekata............................................................. 285

3.5. MEĐUNARODNE ORGANIZACIJE I NJIHOVA ULOGA U SMANJENJU RIZIKA OD POTRESA...................................................... 289 3.6. PREVENTIVNE MJERE ZAŠTITE OD POTRESA........................................................................ 293 3.6.1.0 Sustav za rano upozorenje...................................................................................................... 297 3.6.2.0 Informacije o ublažavanju rizika od katastrofa.....................................................................303

XII

3.7. GRADNJA URBANIH NASELJA OTPORNIH NA POTRESE................................................... 305 3.7.1.0 Urbane strukture i komponente otpora katastrofama . .....................................................306 3.7.2.0 Građevinski zahvati u seizmički aktivnim područjima.........................................................306

3.8. PRUŽANJE POMOĆI UNESREĆENIMA...................................................................................... 311 3.9. ETIČKI ASPEKTI I UPRAVLJANJE POTRESNIM RIZIKOM. .................................................... 313 LITERATURA................................................................................................................................................ 317

DODATAK

POPIS KRATICA, POJMOVA I IZRAZA 4.1. Kratice (Acronyms).........................................................................................................................323 4.2. Pojmovi i izrazi (Terms) . ........................................................................................................................... 329

EXTENDED SUMMARY EARTHQUAKES – Causes and Consequences with Regards to Croatia and Neighbouring Regions................................................................. 335

O AUTORU................................................................................................................................................... 346

SADRŽAJ

XIII

PREDGOVOR Povod za pisanje ove knjige bile su učestale prirodne katastrofe posljednjih dvadesetak godina, a napose one izazvane potresima. Samo u posljednjih desetak godina potresi su širom svijeta odnijeli blizu milijun ljudskih života, a i naša područja nisu imuna na razorno djelovanje takvih katastrofa. Povod je također sve veće uključivanje međunarodnih institucija i organizacija, osobito Ujedinjenih naroda, u upravljanje katastrofama i smanjenje rizika od njihovih posljedica. Pritom se naglašava sve veće korištenje svemirskih tehnologija, čemu i ova knjiga želi dati svoj doprinos.

Kao geolog dugo godina sam se bavio istraživanjem građe Zemlje i tektonskih poremećaja, koji se događaju u Zemljinoj kori ili litosferi. Pritom sam se često koristio novim tehnološkim dostignućima, koja su omogućila snimanje Zemlje iz svemira, odnosno iz satelita, tzv. daljinskim istraživanjima, pri kojima se istraživanja izvode s udaljenosti. Zajedno s koautorima dr. sc. D. Cvijanovićem, fizičarom–seizmologom, i mr. sc. S. Romandićem, geofizičarom, objavo sam veći broj znanstvenih radova o seizmotektonici i seizmičnosti. Kombinacijom podataka dobivenih iz tri neovisna izvora (geologija-tektonika, primijenjena geofizika i seizmologija) dobiveni su rezultati koji omogućuju bolji uvid u seizmičnost terena, odnosno rangiranje područja prema potencijalnoj seizmičkoj aktivnosti, kao i o mogućim generatorima potresa. Radove napravljene samostalno ili u koautorstvu prezentirao sam na većem broju međunarodnih i domaćih skupova, a objavljeni su u zbornicima radova s tih skupova,

PREDGOVOR

ili u međunarodnim časopisima (popis nekih je u literaturi). Predavanja sam održao na različitim tematskim skupovima orijentiranim ponajprije na geološko-tektonske i seizmotektonske odnose, i to: u Toulouseu (Francuska), Denveru (Colorado– SAD), Skoplju (Makedonija), Tokiju (Japan), Moskvi (Rusija), Portu (Portugal), Beogradu (Srbija), Sofiji (Bugarska), Solunu (Grčka), Salfordu (Velika Britanija), Limassolu (Cipar), Sarajevu i Banjoj Luci (Bosna i Hercegovina), Dubrovniku, Splitu i Zadru (Hrvatska), te na više drugih domaćih skupova. Prvi dio knjige posvećen je pretežno tektonici i seizmotektonici, osobito tektonici ploča, njenim osnovnim značajkama, kao glavnom generatoru potresa. Drugi dio je posvećen seizmičnosti i pojavama potresa u Hrvatskoj i susjednim zemljama, i to na temelju vlastitih istraživanja i saznanja te relevantnih literaturnih podataka, kao i podataka dobivenih pretraživanjem na internetu. Treći dio knjige odnosi se na efekte i posljedice potresa

s primjerima najrazornijih potresa i njima izazvanih tsunamija, kao i na prognoziranje potresa, te mjere za smanjenje rizika i zaštitu od potresa. Knjiga je namijenjena širokom krugu čitatelja, kako bi se što veći broj ljudi upoznao s prirodnim pojavama koje izazivaju velike katastrofe, te kako bi se, bar donekle zaštitili od njihovih pogubnih posljedica. Poznato je da nepoznavanje elementarnih značajki različitih katastrofa u čovjeku izaziva strah i smanjuje mogućnosti racionalnog razmišljanja i djelovanja kada ga one zadese. Time se pridružujemo općim svjetskim naporima, osobito onima koji se ulažu preko Ujedinjenih naroda i drugih međunarodnih i nacionalnih institucija, i pokušajima za što uspješnije upravljanje katastrofama i smanjenje njima izazvanog rizika te za izgradnju naselja otpornih na prirodne katastrofe. Knjiga je pisana stručno i znanstveno, ali i dovoljno popularno za širu čitalačku publiku. Zbog toga ona može korisno poslužiti onima koji se profesionalno

zanimaju za prirodne katastrofe, studentima koji u svojim obrazovnim programima proučavaju geoznanstvene discipline (seizmolozima, geolozima, geofizičarima, geodetima, geografima) te građevinskim inženjerima, arhitektima i drugima koji se iz bilo kojih razloga zanimaju za ovu problematiku. Budući da knjiga sadrži heterogena znanja, zamolio sam kolege različitih stručnih profila da pročitaju rukopis teksta, odnosno pojedine njegove dijelove, i daju svoje primjedbe, pa i njima najsrdačnije zahvaljujem na korisnim primjedbama: prof. dr. N. Solariću i prof. dr. M. Solariću, prof. dr. D. Trkulji, prof. dr. Z. Hernitzu, prof. dr. T. Ivšiću, dr.sc. K. Pandžiću, mr. sc. A. Schalleru i dr. sc. R. Vasiljeviću. Također, zahvalnost dugujem recenzentima prof. dr. sc. S. Markušić i prof. dr. sc. T. Marjancu, koji su svojom recenzijom podigli vrijednost ove knjige. Zahvaljujem i likovno-tehničkom uredniku D. Ćorluki, kao i lektorici B. Makovec.

Uvod Zemlja, kao planet, od svoga nastanka nije se prestala mijenjati manifestirajući svoju aktivnost različitim pojavama, kao što su vulkanske erupcije, potresi, tsunamiji i dr. Međutim, u novije vrijeme sve više pokazuje svoju moć, kao da se zainatila pa se ne slaže s ljudskim djelovanjima koja narušavaju njenu energetsku ravnotežu, izazivajući tako klimatske promjene. Posljedice toga, a poglavito njenih unutrašnjih nestabilnosti i nemira, učestala su događanja na Zemljinoj površini, koja se mogu označiti kao prirodne nepogode ili katastrofe. U to se ubrajaju jaki potresi i njima izazvani tsunamiji, katastrofalne poplave, snažni uragani i tajfuni, pojačana vulkanska aktivnost i drugo.

S razvojem civilizacije i svijesti o kvaliteti življenja svijet je poprilično zabrinut zbog onog što ga čeka u budućnosti, sve više tražeći izlaze kroz mjere za predviđanja, sprečavanja i ublažavanja rizika od mogućih katastrofa. Neki znanstvenici izjavljuju da je energija koja se godišnje oslobađa iz Zemljine unutrašnjosti danas nekoliko puta veća nego što je bila prije dva desetljeća. To je svakako upitno, jer danas postoji znatno veći broj seizmoloških postaja opremljenih preciznim i suvremenim instrumentima za mjerenje potresa, posljedica čega je i veći broj registriranih potresa. U literaturi se navodi da se svake godine u prosjeku dogodi više od 1 000 000 potresa, pri čemu njihova učestalost opada s porastom magnitude (mjera jakosti potresa). Spomenimo da je samo između 1998. i 2000. godine u svijetu od potresa učinjena šteta od oko

UVOD

2,4 milijarde eura, ne računajući ljudske žrtve (Noort, 2012). Također, samo između 2002. i 2011. godine registrirano je više od 4130 različitih katastrofa širom svijeta, u kojima je stradalo 1 117 527 ljudi. Pritom je procijenjena minimalna materijalna šteta veća od 1195 milijardi američkih dolara. Prirodne katastrofe osim velikog broja žrtava i gubitka imovine uzrokuju i premještanja velikog broja ljudi iz jednog područja u drugo. Tako je samo u 2013. godini zbog prirodnih katastrofa (potresi, poplave, vulkanske erupcije i dr.) u 119 zemalja svijeta premješteno oko 22 milijuna ljudi. Taj broj je još veći u razdoblju 2008 – 2013. godine te u prosjeku iznosi 27 milijuna preseljenih ljudi (Egeland & Zamudio, 2014). Veliki broj preseljenih morao je napustiti svoja ognjišta zbog jakih potresa. Samo u 2010. godini u svijetu je zabilježeno 8 jakih potresa: Kalifornija (SAD) M = 5,9, Haiti M = 7,0, Maule (Čile) M = 8,8, Turska

M = 5,9, Ryu Kyu (Japan) M = 7,0 Tajvan M = 6,4, Papua (N. Gvineja) M = 6,2 i Solomonski otoci M = 7,1. Najnovija istraživanja upućuju na enormne štete koje uzrokuju različite prirodne katastrofe. Tako npr. prema podacima Svjetske banke i Ujedinjenih naroda samo od 1970. godine totalne štete uzrokovane prirodnim katastrofama premašuju 2300 milijardi američkih dolara (podatak iz 2008. godine), što je ekvivalent 0,23 postotka kumula tivnog svjetskog iznosa (Van Manen, Scholten, Belinfante & Cho, 2010). U 2011. godini dogodile su se 302 veće katastrofe, kojima je bilo pogođeno više od 200 milijuna ljudi. Stradala su 29 782 ljudska života, a pretrpljena je i velika materijalna šteta, procijenjena na više od 366 milijardi američkih dolara. Aktivnosti u Zemljinoj unutrašnjosti izražene su tektonskim i seizmičkim djelovanjem, što se manifestira učestalim i jakim potresima širom našeg planeta. U prosjeku, svake godine se dogodi jedan potres magnitude veće ili jednake 8,0, njih 15 magnituda u rasponu od 7,0 do 7,9, a 134 potresa magnituda od 6,0 do 6,9 po Richteru. Prema statističkim podacima u posljednjem desetljeću od potresa i njima izazvanih tsunamija stradalo je oko 800 000 ljudi, a nanesene su i goleme materijalne štete. Od kraja prošlog stoljeća do danas zabilježeno je u svijetu oko 40 rušilačkih potresa (Huadong i dr., 2009). Tako je samo u prvom kvartalu 2010. godine registrirano desetak katastrofalnih potresa u svijetu. Prema nekim statističkim podacima bila je to najkatastrofičnija godina u povijesti. Samo u 7 mjeseci registrirano

je 450 događaja koji su označeni kao prirodne katastrofe. U njima je poginulo oko 250 000 ljudi, a materijalna šteta je procijenjena na više od 70 milijardi američkih dolara. Ističemo 2004. godinu, u kojoj se dogodio jedan od najvećih i najkatastrofalnijih potresa što su ga seizmografi zabilježili. Dogodio se u Indijskom oceanu. Taj je potres prouzrokovao razorni morski val zvan tsunami, koji je pogodio veći broj zemalja oko Tihog oceana i nanio im goleme materijalne štete i ljudske žrtve. Tom prilikom stradalo je više od 230 000 ljudi, a bez krova nad glavom ostalo ih je oko 1,6 milijuna. Potres koji se dogodio 2007. godine u Pakistanu odnio je oko 80 000 života. Samo godinu dana poslije potres u Kini usmrtio je više od 69 000 ljudi, dok ih je 18 000 proglašeno nestalima. Veliki potres koji je pogodio državu Haiti (otok Hispaniola) u Srednjoj Americi 2010. godine bio je treći najtragičniji u povijesti čovječanstva (Suresh i dr. 2010). Odnio je oko 316 000 ljudskih života, a više od dva milijuna ljudi ostalo je bez krova nad glavom. Potres koji se dogodio iste godine u Tadžikistanu odnio je više od 20 000 ljudskih života. Navodimo i katastrofalni potres u Čileu magnitude M = 8,8, koji je ostavio iza sebe pravu pustoš, u kojoj je oko 2 milijuna ljudi ostalo bez svojih domova. Zabilježeno je da se od njegove jačine Zemljina os pomaknula 8 cm. Katastrofalni potres koji se dogodio 2011. godine u Japanu bio je najsnažniji ikada zabilježen u toj zemlji, s magnitudom M = 9,0 prema Richteru. Taj je potres izazvao veliki tsunami, koji je zemlji nanio goleme materijalne štete (ozbiljno je oštetio nuklearne elektrane) i odnio više od 20 000 ljudskih života. Zabilježeno je da se u posljednjih

10 godina dogodilo 6 jakih potresa (Sumatra 2004., Sumatra 2005., Južna Sumatra 2007., Čile 2010., Japan 2011. i Sumatra 2012), koji se ubrajaju u 16 najjačih potresa što su se dogodili od 1900. godine (Venkatanathan, 2012). Ni godina 2012. nije bila mirna. Spomenimo da su se samo u studenome 2012. godine u svijetu dogodila 634 potresa magnitude M ≥ 4,0. Dodajmo navedenim statističkim podacima i činjenicu da danas od oko 800 milijuna ljudi koji se nalaze u rizičnim područjima, njih 650 milijuna živi u ruralnim područjima s visokim seizmičkim rizikom. Iz djelomičnog pregleda jakih potresa vidljiv je razmjer katastrofa koje potresi mogu nanijeti čovječanstvu. Velike su to tragedije koje ne mogu nikoga ostaviti ravnodušnim. To zasigurno nameće nužnost poklanjanja veće pozornosti rizicima od mogućih potresa te podizanje svijesti o tome kako se štititi od potresa i umanjiti štete od njihovih negativnih učinaka, što se može postići širenjem spoznaja o potresima među stanovništvom. Zamisao je da tome i ova knjiga da svoj doprinos. Spoznaje o katastrofalnim potresima koji su se dogodili širom planeta Zemlje i saznanja o tragedijama koje su zadesile ljude u tim područjima, navode nas da se zapitamo da li se takve tragedije mogu dogoditi i nama koji živimo na ovim prostorima, u Zagrebu, u Hrvatskoj, u susjednim područjima. Odgovor bi mogao biti pozitivan. Na temelju dosadašnjih saznanja o seizmotektonskoj aktivnosti u Hrvatskoj i susjednim područjima, a time i u širem zagrebačkom području, proizlazi da postoji velika vjerojatnost događanja jačih potresa u pojedinim dijelovima Hrvatske i susjednih država. Posebno se to odnosi

UVOD

na neke dijelove istočne obale Jadranskog mora i zagrebačke regije. Premda u našim područjima ne treba očekivati katastrofalne potrese kao što se događaju u nekim dijelovima svijeta (npr. oko Tihog oceana), ipak je moguće događanje potresa koji mogu izazvati velike katastrofe. Prema povijesnim podacima, najveća zabilježena magnituda potresa u Hrvatskoj iznosi 7,4 stupnjeva prema Richteru, a odnosi se na priobalno područje južnog Jadrana, odnosno šire dubrovačko primorje, dok u sjeverozapadnom dijelu Hrvatske maksimalna vrijednost magnitude procjenjuje se na oko 6,5 prema Richteru (ali je realno očekivati potrese magnitude oko 6,0 prema Richteru). U Hrvatskoj se godišnje dogodi u prosjeku nekoliko stotina potresa koje ljudi osjete, npr. 2009. godine dogodilo se njih 222 magnituda većih ili jednakih 3,0 (podaci Geofizičkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu – PMF). Na temelju statističkih podataka svakih 10–15 godina regiju zapadnog Balkana pogodi barem jedan jaki potres, dok se svakih 60–70 godina dogodi katastrofalan potres. Do danas je u nas objavljen veliki broj stručnih i znanstvenih radova u različitim časopisima o seizmotektonskoj aktivnosti i potresima u Hrvatskoj i susjednim područjima. Najviše radova objavila je cijela plejada stručnjaka i znanstvenika iz Geofizičkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu, počevši od M. Stožira, A. Mohorovičića, D. Skoke, D. Cvijanovića, V. Kuka, M. i D. Heraka, do S. Markušić i mnogih drugih. U tom odsjeku se više od 150 godina obavljaju opažanja i mjerenja

meteoroloških podataka, a 1908. godine započinje praćenje i bilježenje podrhtavanja tla, odnosno pojave potresa. Iako su objavljeni mnogobrojni radovi o seizmičnosti Hrvatske (npr. doktorska disertacija D. Cvijanovića, objavljena 2011. kao reprint iz 1981. godine) do sada u nas nije objavljeno djelo koje bi na sveobuhvatan način, uključujući i novije postupke istraživanja satelitskim tehnikama, opisalo potrese, uzroke njihova nastanka i posljedice njihova djelovanja. Ovom se knjigom želi upoznati šira javnost o tome što su potresi, kako nastaju i gdje se mogu očekivati i pojaviti, kakve se prognoze njihova nastanka, kakvi su njihovi efekti i posljedice te kako se štititi od njih, odnosno kako ublažiti štete od mogućeg potresnog rizika. Ona se pridružuje općim naporima u svijetu za podizanje svijesti kod ljudi o potresima

i riziku koji oni donose. U tome važan prinos daju institucije Ujedinjenih naroda, kao što je UN-SPIDER (Platforma UN-a za upravljanje katastrofama i odgovor na opasnosti, temeljena na svemirskim informacijama, sa sjedištem u Beču), UN-ISDR (Ured UN-a za smanjenje rizika od katastrofa, sa sjedištem u Bruxellesu), EUR-OPA (Ugovor o velikim katastrofama, Strasbourg, Francuska) te EFDRR (Europski forum za smanjenje rizika od katastrofa, London, Velika Britanija), kao i mnoga druga međunarodna i nacionalna udruženja. U želji da knjiga bude dostupna i razumljiva što širem krugu čitatelja, dakle i onima koji se ne bave profesionalno seizmologijom i geologijom, autor je pokušao stilom pisanja i terminologijom približiti knjigu i njima, ne ulazeći u dublja razmatranja pojedinih teorijskih prikaza i dokazivanja.

Zemlja - istoÄ?na hemisfera, morfologija kopna i dna oceana (uz dopuĹĄtenje, br. slike 1142033: Ng Maps/National Geographic Creative).

PRVI DIO 1. GRAĐA I SASTAV ZEMLJE TE UTJECAJI NA POTRESE

1.1. GRAĐA I SASTAV ZEMLJE Planet Zemlja bio je prije približno četiri i pol milijarde godina u tekućem stanju kao žitka užarena masa. Postupnim hlađenjem na užarenoj površini počeli su se stvarati dijelovi kore kao usamljeni otoci, koji su se s vremenom spojili i povećali, pa su tako nastajali kontinenti i oceani. Prije oko 200 milijuna godina na Zemlji je postojao samo jedan kontinent, koji se nazivao Pangea. S vremenom se raspao u nekoliko dijelova, odnosno kontinenata. Zemlja ima prosječni radijus 6371 km, malo je spljoštena na polovima pa ima oblik nepravilnog rotacijskog elipsoida (sferoida), odnosno geoida. Sastoji se od Zemljine kore, Zemljina plašta i Zemljine jezgre.

Zemljina kora i gornji dio plašta tvore litosferu (grčki lithos–kamen+sfaira-lopta, kugla), kruti površinski omotač Zemlje. Litosfera nije homogena, nego se sastoji od više sfernih ljuski ili „slojeva“, izgrađenih od različitih materijala (Tarbuck & Lutgens, 1985). Takav sastav i građa mogu se dokazati geofizičkim

mjerenjima (izazvanim potresnim valovima). Litosfera je ekstremno kompliciran sustav s obzirom na njenu dinamiku. Naime, brzina seizmičkih valova je funkcija litofizičkih svojstava materijala kroz koji valovi prolaze. Kad govorimo o Zemljinoj kori razlikujemo deblju, kontinentalnu koru, debljine oko

Slika 1.1. Kontinentalna i oceanska kora odvojene su plohom Mohorovičićeva diskontinuiteta od gornjeg plašta (u zagradi su brzine seizmičkih P-valova). Preuzeto iz: D. Milovanović i B. Boev (2001).

GRAĐA I SASTAV ZEMLJE

50 – 90 km, i tanju, oceansku koru, debljine do 15 km (sl.1.1). Prosječna je debljina kore oko 70 km.

kreće brže nego u samoj kori. To čini oštru granicu između lakše kore i težeg i gušćeg plašta.

Zemljina kora sastoji se od čvrstih stijena, pretežno granita i bazalta, čija debljina iznosi 5–90 km. Brzina potresnih valova kroz nju iznosi: za longitudinalne P-valove 6,2–7,8 km/s, a za transverzalne S-valove 3,4 – 4,7 km/s. Prosječna nadmorska visina kontinentalne kore iznosi oko 840 m, dok je prosječna dubina oceanske kore približno 3700 m. Ispod litosfere nalazi se astenosfera (grčki asthenes– slab) debljine 100–200 km. Sastavljena je od stijena težih i gušćih od onih koje izgrađuju kontinentalnu i oceansku koru, među kojima dominiraju olivinske stijene. Brzina potresnih valova kroz astenosferu iznosi: za P-valove 8,0 – 8,2 km/s, za S-valove 4,8–4,4 km/s. Proteže se u dubinu do približno 400 km. U polutekućem je stanju, što joj daje plastična svojstva, te zbog razlike temperature na vrhu i na dnu astenosfera omogućuje stvaranje konvekcijskih struja. Postoji oštar prijelaz između kore s jedne strane te plašta s druge strane. Taj diskontinuirani prijelaz prvi je zapazio naš geofizičar Andrija Mohorovičić (sl.1.2), pa se po njemu taj prijelaz naziva Mohorovičićev diskontinuitet ili skraćeno Moho-diskontinuitet. Moho-diskontinuitet je zapravo ploha na kojoj dolazi do nagle (diskontinuirane) promjene svih fizičkih veličina (brzine seizmičkih valova, gustoće, tlaka i dr.). Ispod Moho-diskontinuiteta brzina seizmičkih valova je veća, a iznad manja, pa se po kontaktu val

Slika 1.2. Andrija Mohorovičić (1857–1936).

Dublje prema središtu Zemlje (promjer Zemlje je približno 12 700 km) slijede gušće i još teže stijene s povišenom temperaturom, a sežu u dubinu do oko 2900 km. Taj se „sloj“ naziva omotač ili plašt. On se dijeli na gornji plašt, do dubine približno 670 km, i donji, do dubine oko 2900 km. Središnji dio Zemlje zove se jezgra. Ona se također dijeli na vanjsku i unutrašnju jezgru. Jezgra je gotovo dvostruko veće gustoće od plašta, a izgrađena je pretežno od željeza i nikla (sl. 1.3). Zbog velike temperature (pretpostavlja se da je u središtu Zemlje temperatura oko 7200º C, što je više nego na površini Sunca) i porasta tlaka s dubinom vanjska jezgra se nalazi u tekućem stanju (poput rastaljene oceanske mase ispod oceana), a unutarnja u krutom. Gibanja u vanjskoj jezgri i interakcija s unutarnjom

jezgrom odgovorni su za postojanje i promjene geomagnetskog polja.

(približavanje), divergencije (razilaženje), ili pak

Stijene litosfere izložene su tektonsko-strukturnim promjenama izazvanima magmatskom aktivnošću i dinamikom astenosfere. Zbog hidrostatičkih pritisaka, dinamike astenosfere–magmatske aktivnosti, povremeno dolazi do pucanja čvrste stijenske mase u litosferi pri čemu nastaju pukotine i rasjedi. U nastale razlome počinje se utiskivati pregrijana i žitka magma. Ti procesi mogu dovesti do podrhtavanja ili trešnje tla, koja se osjeća na površini Zemlje u obliku potresa.

Površina Zemlje sastoji se od dvanaestak kontinen-

Kontinenti koji izgrađuju Zemlju u stalnom su pokretu, pri čemu dolazi do njihovih kretanja–pomicanja, koja imaju različita svojstva: konvergencije

širenje potresnih valova u nevezanim stijenama

Brazda -graba

ijska ukc d b Su zona

Greben -hrbat Litosfera

talnih i oceanskih čvrstih ploča, koje se kreću po plastičnoj astenosferi. Tako je mislio A. Wegener, s čime se neki stručnjaci nisu slagali, zastupajući tezu da se to događa posredstvom gravitacije. Pucanjem stijena kore oslobađa se akumulirana energija, koja se u obliku valova širi kroz različite stijene, pri tome se nejednako odražava na stijene različita litofizičkog sastava. Tako se, primjerice, jače osjeća nego u kompleksu izgrađenom od kompaktnih i čvrstih stijena.

Brazda

Sub

-graba duk zon cijska a

Ast

št

eno

Pla

premještanja–translacije (sl.1.4).

sfe

100

Vanjska jezgra Unutarnja jezgra 2900 km

GRAĐA I SASTAV ZEMLJE

6371 km

Slika 1.3. Presjek Zemlje i konvekcijska strujanja u plaštu. Izvor: http://pubs.usgs.gov/ publications/text/dynamic. html (nešto izmjenjeno).

Slika 1.4. Globalna konvergencija, divergencija i premještanje kontinentalnih rubova: istočnoafrički sustav pukotina (rift) (A); zapadnoantarktički sustav pukotina (B); bajkalski sustav pukotina (C); sjeverni dio Crvenog mora (D); Kalifornijski zaljev (E); Appalachian planine (F) i Mauritanides planine (G); (Hutchinson, 1992/93).

1.2. TEKTONIKA I POTRESI Većina geologa i seizmologa smatra da su za nastanak najvećeg broja potresa odgovorna tektonska kretanja u unutrašnjosti Zemlje. Zbog toga pri proučavanju seizmičnosti nekog terena, posebnu pažnju treba pokloniti tektonici, u užem smislu seizmotektonici. U tome važan doprinos mogu dati podaci dobiveni digitalnom analizom odgovarajućih satelitskih snimaka, osobito pri sagledavanju regionalnih i interkontinentalnih područja, što je vezano uz pomicanje tektonskih ploča, koje pokazuju tendenciju sve većeg i češćeg širenja. Naime, Zemlja kao planet od svojega nastanka pa sve do današnjih dana stalno se mijenja jer se u njenoj unutrašnjosti nalaze gigantske količine energije. Tim promjenama pridonose, barem djelomično, i klimatske promjene, koje gotovo svakodnevno primjećujemo. Novije meteorološke katastrofe označile su npr. 2012. godinu veoma teškom. Učestale katastrofe na Zemlji znak su promjena u vremenu u kojem živimo (topljenje ledenjaka), također su znak da se i geološki odnosi u unutrašnjosti Zemlje i na njenoj površini trajno i stalno mijenjaju.

Tektonska zbivanja u litosferi osobito su intenzivna na rubovima velikih tektonskih ploča, gdje se pojavljuju najjači poremećaji u Zemljinoj kori. Riječ je o gigantskim silama koje pokreću goleme tektonske ploče, dovodeći ih u različite položaje; u nekim slučajevima jedna ploča tone i podvlači se pod drugu, u drugima dolazi do razmicanja ploča (riftovi), ili se pak ploče horizontalno razmiču jedna uz drugu u suprotnim smjerovima. U takvim procesima oslobađa se golema količina energije, koja se manifestira u pojavama potresa ili, nešto rjeđe, u obliku vulkanskih erupcija.

TEKTONIKA I POTRESI

Osim u rubnim dijelovima ploča, potresi se, iako znatno rjeđe, pojavljuju i unutar samih ploča, gdje su najčešće izazvani utiskivanjem žitke magme u oslabljene dijelove ploča, a to su uglavnom krupni tektonski rasjedi. Upravo na takvim mjestima, uzduž jakih rasjeda i na sjecištima rasjeda različite orijentacije, najčešće se događaju potresi. Danas se smatra da se 85–90% svih potresa događa zbog tektonskih zbivanja.

1.2.1. Tektonika Tektonika (grč. τεκτονικός = graditeljstvo) je grana geologije koja se bavi proučavanjem prostornog

položaja i prostornih odnosa masa u Zemljinoj kori ili, kraće, to je znanost o prostornom oblikovanju ili građi Zemljine kore. Kada se razmatraju oblikovanja Zemljine kore i njenih krupnih jedinica, poput tektonskih ploča, tada se obično govori o geotektonici i tektonici ploča. Kada vanjske sile djeluju na neko tijelo, one ga pritišću. Pritom pritisak izaziva naprezanja, a ta naprezanja izazivaju deformacije, koje mogu u Zemlji biti izražene u različitim strukturama, kao što su bore i rasjedi ili razlomi i drugi oblici. Kada promatramo vezu između struktura nastalih deformacijom kore i potresa, onda mislimo ponajprije na krupne aktivne rasjede, poglavito iz mlađega geološkog doba. Rasjedi su, dakle, rupturne deformacije ili pukotine duž kojih su se kretali blokovi paralelno s rasjednom plohom. Postoji više tipova rasjeda, kao što su vertikalni, horizontalni (transformni), kosi, reverzni, normalni, gravitacijski, a ima i drugih podjela kao primjerice po pružanju, po nagibu rasjedne plohe itd.

Neaktivni rasjedi koji nisu generirali potrese u povijesno vrijeme mogu se također proučavati radi dugoročne procjene njihove moguće aktivnosti, uspoređivanjem geomorfoloških pomaka u terenu. Međutim, dugoročna procjena aktivnosti neaktivnih rasjeda ne može biti relevantna za procjenu kratkoročne seizmičke aktivnosti. Neki neaktivni rasjedi mogu biti nositelji velike potencijalne seizmičke energije, što može, u danome momentu, rezultirati budućim potresima (Finocchio & Barba, 2012).

1.2.1.1. Tektonika ploča Tektonika ploča znanstvena je teorija koja tumači i opisuje kretanja velikih dijelova litosfere ili tektonskih ploča. Modelsko rješenje tih kretanja (nastanak kontinenata) iznio je njemački geofizičar i meteorolog Alfred Wegener (sl. 1.5) prije više od stotinu godina (Wegener,1912). Prema njegovoj teoriji kontinenti se pomiču plutajući po čvrstoj podlozi, odnosno po oceanskoj kori (Wegener, 1929). Ta ideja o kretanju kontinenata, iz 1912. godine, prihvaćena je u znanstvenoj zajednici tek 1950-ih godina. Hipotezu je poslije znanstveno razradio

Elastična interakcija između aktivnih rasjeda može voditi potresnim povratnim intervalima i procjeni rasjednoga kretanja, mjereno na vremenskoj ljestvici približno 102 do 104 godina. Rasjedna geometrija snažno utječe na prirodu interakcije između susjednih struktura koje kontroliraju prostornu redistribuciju pritiska kada se pojave lomovi. Prikupljanje i analizu paleoseizmičkih podataka i tako dobivene informacije integrira s podacima iz kataloga potresa, omogućuje se procjena seizmičkog rizika (Cowie i dr., 2012).

Slika 1.5. Alfred Wegener (1880–1930)

i dopunio geolog H. Hess (1962) s pretpostavkom da su oceanski riftovi razlomi ili goleme pukotine po kojima dolazi do razmicanja i formiranja nove oceanske kore. Šezdesetih godina prošloga stoljeća novim istraživanjima o koncepciji kretanja kontinenata i širenju oceanskog dna nastala je teorija o tektonici ploča, koja je danas, može se reći, univerzalno prihvaćena od većine geoistraživača. Ona umnogome olakšava tumačenje opće Zemljine građe pa i nastanaka potresa. Danas je općenito prihvaćeno mišljenje da čvrsta Zemljina kora (kontinentalna i oceanska) zajedno

s gornjim plaštom pluta po plastičnoj i polutekućoj astenosferi. Zemljina kora ili litosfera nije jedinstvena i homogena. Zbog pokreta u astenosferi Zemljina kora puca i raspada se na veće i manje tektonske ploče, odijeljene regionalnim dislokacijama. Ploče se kreću po astenosferi jedna prema drugoj, različitom brzinom i u različitim smjerovima, što ovisi o transformnim rasjedima. Brzina kretanja ploča različita je, u prosjeku iznosi 2,5 cm godišnje. Na taj se način kontinenti spajaju i razdvajaju. Sudarom ploča dolazi do nastanka velikih planinskih lanaca, kao što su npr. Alpe i Himalaja. Dakle, kao što je već rečeno,

Slika 1.6. Glavne litosferske ploče s naznakom smjera relativnog kretanja, prema: W. Hamilton, US. Geological Survey (Montgomery, 2000).

TEKTONIKA I POTRESI

Zemlja se stalno mijenja i od svog nastanka nije se prestala mijenjati.

•• •• ••

granice razmicanja ploča – riftovi/brazde, granice tonjenja i podvlačenja – subdukcija i transformni rasjedi, horizontalno razmicanje.

Među većim brojem manjih i većih ploča izdvaja se njih sedam, koje su najveće i najvažnije: Afrička, Antarktička, Indijsko-australska, Euroazijska, Sjevernoamerička, Južnoamerička i Pacifička ploča (sl. 1.6). One imaju različite dimenzije i različite oblike, a neke od njih dosežu debljinu i do 100 km. Veličina im se s vremenom mijenja; dodavanjem magme se povećavaju, a procesom subdukcije (tonjenja i podvlačenja) one se smanjuju. Među njima je najveća Pacifička ploča, koja se nalazi na prostoru današnjeg Tihog oceana. Pretpostavlja se da zbog konvekcijskog strujanja u astenosferi dolazi do kretanja lakšeg materijala prema površini u riftnim zonama te tonjenja hladnog i težeg materijala oceanske kore. Moćne tektonske sile nastale tim strujanjima utječu na kretanje ploča, pri čemu se najintenzivnije promjene događaju upravo na njihovim rubovima. U tim složenim procesima najčešće dolazi do nastajanja potresa. Danas se drži da je dinamika kretanja kontinenata, odnosno ploča, započela već prije 500 milijuna godina. Ta su kretanja bila najjača na azijskom kontinentu. Prema nekim tumačenjima današnje područje sjeverne Kine sudarilo se prije 500 milijuna godina sa Sibirom. Prije otprilike 300 milijuna godina došlo je do sudaranja ploča Sjeverne Europe sa Sibirom i tom prilikom su se one spojile.

Kada u određenim područjima napetosti u astenosferi nadjačaju otpor koji pružaju stijene kore, dolazi do pucanja i rastezanja (širenja) oceanske kore, zbog čega nastaju riftovi ili brazde (sl. 1.7A). Brzina širenja oceanskog dna iznosi od 12 do 160 mm godišnje (De Mets i dr., 1990) i različita je u različitim oceanima. Duž spomenutih brazda često dolazi do proboja magme i stvaranja oceanskih hrptova, nalik na ulančano gorje. Ti su procesi obično praćeni i seizmičkom aktivnošću. Zone subdukcije (tonjenja, podvlačenja) su mjesta u kojima jedna ploča tone i podvlači se pod drugu. Najčešće se oceanska kora s težim stijenama podvlači pod kontinentalnu, izgrađenu od lakših stijena. To je česta pojava uzduž otočnih lukova, primjerice u Tihom oceanu. Pri procesu subdukcije, u dodiru ploča nastaje kompresija (sužavanje prostora) i stvaranje dubokog rova ili depresije. Smatra se da tonjenje ploča može dosegnuti čak do 700 km u dubinu, gdje se one potom „recikliraju“. U zoni subdukcije često se pojavljuju potresi s najdubljim žarištima. Mnogi potresi niske frekvencije, koji indiciraju prisutnost fluida (tekućine i plinovi) u Zemljinoj kori, zapaženi su u zoni subdukcije oceanske kore (Pethukin & Kagawa, 2012). Kut nagiba ploča pri subdukciji je različit, a drži se da je prosječni kut nagiba najčešće oko 45 stupnjeva (sl. 1.7 B).

Pri njihovu sudaru nastao je planinski lanac dugačak oko 2000 km, a to je današnje Uralsko gorje. Vrste granica među pločama mogu biti različite (sl. 1.7):

Transformni rasjedi su takvi razlomi duž kojih dolazi do horizontalnih smicanja dviju ploča, najčešće paralelno u suprotnim smjerovima (sl. 1.7C).

Slika 1.7. Osnovni tipovi granica ploča: A – razmicanje, B – podvlačenje, C – transformno rasjedanje (preuzeto iz: Milovanović i Boev, 2001).

TEKTONIKA I POTRESI

1.4.5.3. Mjerenje intenziteta potresa po MercalliCancani-Siebergovoj ljestvici (MCS) Prvi pokušaji klasifikacije potresa po jačini bili su prema njihovim učincima na površini, odnosno prema zapažanjima o djelovanju potresa na tlo, objekte i ljude. Taj intenzitet trešnje tla na određenome mjestu ocjenjuje se po iskustvenim makroseizmičkim ljestvicama. Makroseizmički podaci najstariji su prikupljeni podaci o potresima. Oni opisuju efekte potresa na važne objekte, građevine i okoliš (subjektivno iskustvo). Ti podaci se koriste za procjenu intenziteta potresa na lokaciji koja

se proučava. Intenzitet se tu klasificira po stupnju jačine trešnje tla na temelju zapaženih efekata u ograničenom području. Za definiranje makroseizmičkih podataka upotrebljava se ljestvica intenziteta. Postoji više ljestvica po kojima se obavlja procjena intenziteta potresa. Ovdje se navode one koje se mogu označiti kao gotovo univerzalne i koje se najčešće primjenjuju širom svijeta. To je, prije svega, Mercalli-Cancani-Siebergova (MCS) ljestvica, koja ima 12 stupnjeva, a primjenjuje se od 1917. godine (tabl. 1.6). To je više kvalitativni, nego kvantitativni mjerni sustav.

Tablica 1.6. Ljestvica intenziteta potresa po Mercalli-Cancani-Siebergu (MCS).

Stupanj jakosti

Učinci potresa

Obično se registrira instrumentalno, ljudi ga ne osjećaju, ili ga osjete samo rijetki.

Vrlo lagan potres. Osjete ga samo vrlo osjetljive osobe, pretežno u višim katovima kuća. Kod nekih se može pojaviti vrtoglavica ili mučnina, a obješeni predmeti mogu se zanjihati.

III

Lagan potres. Osjeti ga više ljudi u kući poput vibracija koje izaziva prolaženje lakših kamiona. Obješeni predmeti mogu se lagano njihati.

Umjeren potres. Osjeti ga većina ljudi u kući i poneki izvan kuće. Vibracije su slične prolaženju teških kamiona. Tresu se vrata i pokućstvo, škripaju prozori, zveckaju stakleni predmeti i posuđe. Od ljudi koji spavaju, neki se probude.

Prilično jak potres. Svi ukućani ga osjećaju i mnogi izvan kuća. Zgrade podrhtavaju, posuđe i stakleni predmeti se lome. Tresu se prozori. Ponekad se ruše nestabilni objekti. Obješeni predmeti znatno se njišu, a satovi njihalice se zaustavljaju. Vrata i prozori se otvaraju i zatvaraju. Tekućina u posudama se prolijeva. Drveće se lagano njiše. Slike na zidu se pomiču. Pojedini manji predmeti se prevrću. Oni koji spavaju bude se, a pojedinci bježe iz kuća.

Stupanj jakosti

Učinci potresa

Jak potres. Svi ga osjećaju i bježe iz kuća, a mnogi su preplašeni. Vidljivo je njihanje drveća i grmlja. Zgrade podrhtavaju. Lomi se posuđe i stakleni predmeti, ali i neki prozori. Slike padaju sa zidova, a mnogi predmeti se ruše. Komadi pokućstva pomiču se sa svog mjesta, ili se prevrću. Manja crkvena zvona zvone. Ponekad se ruše nestabilni objekti. Mjestimično otpadaju komadi žbuke sa zidova. Na nekim dimnjacima se pojavljuju pukotine. Na pojedinim dobro građenim kućama nastaju manje štete.

VII

Vrlo jak potres. Svi su uplašeni, neke osobe ne mogu stajati ili teško stoje. Čak i vozači u automobilima ga osjećaju. Drveće i grmlje jako se njiše i trese. Nastaju rušenja i razaranja sa znatnim materijalnim štetama na namještaju i u stanovima. Manje štete na dobro građenim kućama, a znatne štete na slabije građenim objektima. Neki dimnjaci jače pucaju, a crjepovi se lome i padaju s krovova. Uočljivo je znatnije otpadanje žbuke sa zidova, a mnogi prozori se lome. Zvone velika zvona. U jezerima i ribnjacima nastaju valovi. Povećava se mutnoća vode te sadržaj pijeska u vodi.

VIII

Razoran potres. Svi su preplašeni, a neki su u panici. Drveće se jako trese i povija, ponegdje se lomi. Jako se oštećuje oko četvrtine kuća, pojedine kuće se ruše, a mnoge postaju neupotrebljive za stanovanje. Nastaju manje štete na zgradama građenim da odolijevaju potresima, a znatne štete na građevinama standardne gradnje. Neke zgrade se ruše, kao i mnogi dimnjaci. Mijenja se nivo voda u izvorima i bunarima, kao i temperatura vode. U vlažnom tlu i na strmim obroncima nastaju pukotine.

Pustošan potres. Većina ljudi je u panici. Oko 50% zidanih kuća znatno je oštećeno, mnoge se ruše, a većina ih nije za stanovanje. U tlu nastaju pukotine, a na nekim mjestima pucaju podzemni cjevovodi (vodovodi, naftovodi, plinovodi).

Uništavajući potres. Javljaju se velika klizišta zemljišta i promjene u nivou voda u izvorima i bunarima. Teška oštećenja na oko tri četvrtine zgrada, a većina ih se ruši. U tlu i betonskim površinama nastaju pukotine široke i po nekoliko decimetara. S brda se odronjava zemlja, otkidaju se i dijelovi kamenih blokova. Nastaju veće štete na branama i nasipima. Pucaju cjevovodi.

Katastrofalan potres. Primjetno pomicanje tla s pukotinama i klizištima. Ruše se sve zidane zgrade. U tlu nastaju široke pukotine iz kojih mjestimično prodire voda noseći pijesak i mulj. Zemlja se odronjava, mnoge stijene se otkidaju i ruše. Velike štete na branama, nasipima i mostovima, željezničke šine se deformiraju. Morski se valovi formiraju u obliku tsunamija.

XII

Velika katastrofa. Nastaje totalna šteta. Ni jedna ljudska tvorevina ne može se zadržati. Mnogobrojne pukotine na površini Zemlje, tlo potpuno mijenja izgled. Nastaju rasjedi, klizišta i odroni; jezera se zatrpavaju, stvaraju se vodopadi, a vodotoci mijenjaju korita.

POTRESI

133

DRUGI DIO 2. POTRESI U HRVATSKOJ I SUSJEDNIM PODRUČJIMA

2.1. Uvod Područje Balkanskog poluotoka, a time i područje Hrvatske, dio je mediteranske regije, koja se ubraja u seizmički najaktivnija područja u Europi, s visokim potresnim rizicima. Posljedice takvog stanja mogu biti veliki gubici ljudskih života i goleme materijalne štete izazvane mogućim potresima. Premda na području Balkana ne bi trebalo očekivati katastrofalne potrese poput onih u velikim zonama subdukcije tektonskih ploča, gdje magnitude prelaze 8 prema Richteru, ipak su mogući potresi koji imaju rušilačku snagu. Takvih je u prošlosti već bilo u više navrata, spominjemo samo neke: dubrovački, 1667. godine, procijenjenog intenziteta X stupnjeva MCS ljestvice, zagrebački 1880., intenziteta VIII stupnjeva MCS, skopski 1963., magnitude M = 6,9, banjalučki 1969., magnitude M = 6,6 i crnogorski 1979. godine, s magnitudom M = 6,8.

Statistički podaci upućuju na činjenicu da se u Hrvatskoj i susjednim područjima zabilježi gotovo desetak tisuća potresa godišnje. Pritom svakih 10–15 godina to područje pogodi barem jednom jaki potres, dok se svakih 60–70 godina dogodi jedan katastrofalan potres. Na temelju raspoloživih podataka o potresima, u Hrvatskoj se u posljednjih 50 godina dogodio 91 jaki potres. Najviše ih se dogodilo u zagrebačkoj i varaždinskoj regiji, ukupno 57, dok ih je u Primorju bilo 20, a u Požeškoj županiji 10. Samo na Medvednicu (Zagrebačku goru) otpada njih 30 (Herak, 2012). Analizom svih zabilježenih potresa koji su se dogodili na području Hrvatske, došlo se do podataka prema kojima se u Hrvatskoj do sada dogodilo više od 200 potresa magnitude veće od 6,0. Pritom je njih 27 imalo proračunatu

magnitudu veću od 6,7 i procijenjeni intenzitet IX i više. Najveći broj tih potresa dogodio se u obalnom dijelu Hrvatske do 1898. godine. Posljednjih godina evidentirana je povećana seizmička aktivnost, a time i rizik od povećanog broja potresa. Tako je u Hrvatskoj samo u 2008. godini zabilježeno 36 potresa koje su ljudi osjetili. Sljedeće godine taj se broj povećao na 66, dok je u prvom tromjesečju 2010. godine u Hrvatskoj zabilježeno 60 potresa koje su ljudi osjetili. Registriranju povećanog broja potresa pridonio je i veći broj seizmoloških postaja s preciznim instrumentima za bilježenje potresa, raspoređenih na trusnim područjima. U drugoj polovici 20. stoljeća u Hrvatskoj je intenzivirana gradnja urbanih naselja s povećanim brojem stanovnika, pa bi neki veći mogući potres zasigurno

137

prouzročio znatno veće materijalne štete i odnio veći broj ljudskih života od onih što su se dogodili u prošlosti. To zahtijeva poduzimanje dodatnih mjera zaštite od potresa, koje podrazumijevaju u prvom redu odgovarajuću gradnju objekata s aseizmičkom konstrukcijom, kao i podizanje opće svijesti o mogućim potresima i kako se štititi od njih. Početak 2010. godine obilježen je učestalim pojavama prirodnih katastrofa diljem cijele zemaljske kugle, što je izazvalo zabrinutost stručnjaka, ali i običnih ljudi, za budućnost koja nas očekuje. Spomenimo samo katastrofalni potres koji se dogodio na Haitiju u siječnju 2010. godine i nešto poslije u Čileu s velikim brojem ljudskih žrtava i golemim materijalnim štetama. Na temelju mnogobrojnih istraživanja o potresima i njihovoj koncentraciji, izdvojena su glavna epicentralna područja s opisom jačih potresa koji su se dogodili u Hrvatskoj i susjednim zemljama. Pri proučavanju seizmičke aktivnosti, iznimno je važno raspolagati pouzdanim podacima o potresima koji su se dogodili, od onih iz povijesnog doba do recentnih. Potresi koji su se dogodili u području Biokova 1962. godine, ubrzo potom i katastrofalni skopski potres 1963. godine bili su povod za intenzivnija seizmološka istraživanja u bivšoj Jugoslaviji, pa tako i u Hrvatskoj. Skopski potres, i općenito pojačana seizmička aktivnost na Balkanskom poluotoku, potaknuli su realizaciju međunarodnog projekta pod nazivom „Istraživanje seizmičnosti Balkanskog poluotoka“ (1970–1975. god.). Tim istraživanjima

138

dopunjeni su rezultati prije provedenih istraživanja, bilo novim pristupom istraživanju seizmičnosti, bilo drugim metodama obrade podataka ili potpunijim podacima o potresima dobivenim u tim istraživanjima. Na taj način istraživanja su postala multidisciplinarna i u njima se primjenjuju različiti postupci i metode što rezultira potpunijim podacima i boljim rezultatima o seizmotektonskoj aktivnosti i seizmičnosti. Najvredniji rezultat navedenih istraživanja bila je izrada kataloga potresa na Balkanskom poluotoku (UNDP/UNESCO, 1974), a za područje Hrvatske izrađena je i seizmotektonska karta cijelog područja (Cvijanović i dr., 1979). Za proučavanje seizmičnosti u području Hrvatske korišteni su makroseizmički i mikroseizmički podaci o potresima, koji su prikupljeni na bilo kojoj od seizmoloških postaja u bivšoj Jugoslaviji. U nekim slučajevima, osobito za određivanje magnituda potresa, korišteni su i instrumentalni podaci prikupljeni u europskim seizmološkim postajama. Ipak, najveći fond podataka nalazio se na seizmološkoj postaji Zagreb-Grič Geofizičkog zavoda Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu (PMF). Zbog potrebe uvažavanja jedinstvenosti kriterija i obrade podataka, svi makroseizmički i veći dio mikroseizmičkih podataka o potresima bili su ponovno interpretirani. Kriteriji za homogenost niza podataka o potresima utjecali su na definiranje donje granice jačine potresa o kojoj ovisi koliki će broj potresa biti uključen u istraživanja, zatim koliko će biti duga vremenska razdoblja, te veličina istraživanog područja. Veliki broj instrumentalnih podataka o povijesnim potresima prikupljen je na seizmološkim postajama,

koje su ustanovljene već početkom 20. stoljeća:

Tim ograničenjem isključen je iz razmatranja veliki

Pula (1900–1918); Zagreb-Grič (1906–1970); Rijeka

broj slabijih potresa, koji ipak imaju važnu ulogu

(1901–1918); Sinj (1914–1924); Šibenik (1926–1940).

u istraživanju seizmičnosti. U manjim područjima, posebno onima koja su bliža nekoj od seizmoloških

U drugoj polovici 20. stoljeća aktivne su bile seizmološke postaje na Puntijarki na Medvednici 1972., Hvaru 1973., u Dubrovniku 1986. i Rijeci 1988. godine. Instrumentalni seizmološki podaci prikupljani na spomenutim postajama činili su osnovu za istraživanje seizmičke aktivnosti na području Hrvatske i susjednim krajevima. Prema prikupljenim podacima u razdoblju od 1901. do 1970. godine, za donju granicu jačine potresa, uzeti su: ••

magnituda potresa M > 4,0 i

••

intenzitet u epicentru I° > V stupnjeva MCS

ljestvice,

jer je pretpostavljeno da su svi potresi jači od uzetih

postaja s duljim nizom instrumentalnih mjerenja, donja granica jačine potresa koji će biti uključeni u istraživanje seizmičnosti može biti znatno niža. U takvim slučajevima, s većim brojem podataka o potresima, mogu se detaljnije definirati značajke seizmičnosti tih područja. Rezultati postignuti tim radom bili su osnova za nastavak detaljnih istraživanja seizmičnosti u pojedinim epicentralnim područjima i regijama. Za proučavanje seizmotektonske aktivnosti i pojavljivanje potresa u Hrvatskoj opisana su i neka područja susjednih država, jer se događanje potresa u njima može odraziti i u Hrvatskoj. Razlog je tomu što pojave potresa i posljedice koje oni mogu izazvati nisu ograničeni administrativnom granicom. Tako

graničnih vrijednosti magnitude M ili intenziteta I°

npr. jači potres u dijelu Žumberačkoga gorja koje

bili zabilježeni na postajama Pula ili Zagreb-Grič

pripada Sloveniji može izazvati znatne štetne

(Cvijanović, 1981).

posljedice i u Zagrebu, odnosno u Hrvatskoj.

139

2.2. PREGLED DOSADAŠNJIH ISTRAŽIVANJA SEIZMIČNOSTI U HRVATSKOJ Brigu o seizmičkoj aktivnosti u Hrvatskoj vodi Geofizički zavod PMF-a. Taj zavod, iako pod različitim imenima, još od početka 20. stoljeća razvija seizmologiju kao znanost i počinje „motrenje potresa“. Najveći doprinos tome razvoju dao je poznati znanstvenik Andrija Mohorovičić, na čiju je inicijativu početkom 20. stoljeća otpočelo kontinuirano bilježenje podrhtavanja tla na nekoliko lokacija u Hrvatskoj, te je u mnogome pridonio razvoju aktivnosti Geofizičkog zavoda u Zagrebu. Od početka do danas stručnjaci tog zavoda objavili su u različitim časopisima impozantni broj znanstvenih članaka vezanih za meteorološke prilike, a nešto poslije za seizmologiju i potrese. O tome je pisao čitav niz stručnjaka spomenutog zavoda i drugih institucija, od M. Kišpatića, A. Mohorovičića, G. Pilara, D. Skoke, D. Cvijanovića, B. Makjanića, J. Mokrovića, M. i D. Heraka, S. Markušić, E. Prelogovića, M. Živčića, B. Aljinovića, V. Kuka do I. Allergettia i mnogih drugih. Zabilježeno je da je 150. obljetnica Geofizičkog zavoda u Zagrebu održana 2011. godine. Tom je prilikom predstavljena i knjiga Nulla dies sine observatione –150 godina Geofizičkog zavoda u Zagrebu (urednik M. Orlić, 2011).

Podaci o potresima u Hrvatskoj u drugoj polovici prošlog stoljeća mogli su se okarakterizirati slično, kao što je o tom pisao V. Kárnik za situaciju u čitavoj Europi i posebno u mediteranskom području (Kárnik, 1968). Po njemu, velik broj kvalitetnih makroseizmičkih podataka nalazi se u različitim časopisima, biltenima, katalozima, monografijama i arhivama. Međutim, u većini slučajeva podaci nisu bili dovoljno precizno obrađeni i kompletirani za kvalitetno istraživanje seizmičnosti. Takvo stanje podataka o potresima u Europi zapaženo je i prije,

PREGLED DOSADAŠNJIH ISTRAŽIVANJA SEIZMIČNOSTI U HRVATSKOJ

što je potaknulo Europsku seizmološku komisiju da već 1952. godine pokrene odgovarajuća istraživanja u okviru međunarodnog projekta „Seizmičnost područja Europe“ (Kárnik, 1968., Kárnik, 1971). Ključni problem koji se razmatrao u okviru tih istraživanja bio je standardizacija jačine potresa, što se neposredno odražava na prikaz energije potresa (Kárnik i dr., 1962). Jedan od fundamentalnih rezultata tih istraživanja bio je katalog jačih potresa (M ~ 4,0; I° ~ VI stupnjeva MCS ljestvice) za razdoblje 1901–1955. godine (Kárnik, 1968). Na tom

141

projektu radili su seizmolozi iz većine europskih država. Prema D. Cvijanoviću (1981), na području tadašnje SFR Jugoslavije u tim su istraživanjima sudjelovali V. Ribarić (Astronomsko-geofizikalni observatorij u Ljubljani) i D. Trajić (Seizmološki zavod SR Srbije). Počeci istraživanja seizmičnosti u Hrvatskoj datiraju od prvih pouzdanih pisanih podataka o potresima. U pravilu, što su podaci stariji, to je njihovo značenje veće. Razumljivo je da je najviše pisano o najjačim potresima ili drugim izvanrednim seizmičkim pojavama. Primjerice, o katastrofalnom dubrovačkom potresu koji se dogodio 1667. godine detaljno su pisali V. Adamović (1884) i M. Kišpatić (1891); o tutnjavama izazvanim potresom na otoku Mljetu L. Stulli (1823. i 1826) i P. Partsch (1826); o velikom zagrebačkom potresu 1880. godine također je pisalo više autora (Kišpatić, 1879; Torbar, 1882; Wähner, 1883., i dr.). O pojačanoj seizmičkoj aktivnosti u području Đakova pisao je G. Pilar (1886), dok je o potresu koji se dogodio 1898. godine u Sinjskom polju pisao F. Kerner (1900). O potresu u Pokupskom 1909. godine pisao je A. Mohorovičić (1910) i drugi. Katastrofalni potresi s velikim materijalnim štetama i gubicima ljudskih života bili su poticaj za intenzivnija seizmološka istraživanja, posebno za istraživanja terena s povećanom seizmičnošću i pojavama potresa. Tako je primjerice nakon velikoga zagrebačkog potresa pri tadašnjoj Jugoslavenskoj akademiji znanosti i umjetnosti u Zagrebu osnovan 1881. godine Odbor za praćenje i proučavanje potresa. Bio je to početak sustavnog prikupljanja podataka o potresima u Hrvatskoj i susjednim područjima. Istaknuti član tog odbora bio je M. Kišpatić, koji

142

je na temelju prikupljenih podataka o potresima napisao prvi prikaz seizmičke aktivnosti na području Hrvatske (Kišpatić, 1900). Pojavu potresa povezivao je uz „potresne pukotine“, odnosno veće rasjede, koji razdvajaju glavne geotektonske jedinice. Nastavio je s takvim istraživanjima sve do polovice 1906. godine, kada je brigu o prikupljanju podataka o potresima u Hrvatskoj preuzeo Zagrebački meteorološki observatorij (današnji Geofizički zavod Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu). U više od dvadeset izvještaja o potresima, koji su objavljeni u radovima Jugoslavenske akademije znanosti i umjetnosti u Zagrebu, M. Kišpatić (1905), osim podataka o potresima, pokušava objasniti glavne značajke seizmičke aktivnosti u pojedinim dijelovima Hrvatske, tražeći njihove uzroke u tektonskim procesima. Objavljeni radovi o potresima u Hrvatskoj i susjednim područjima u 20. stoljeću mogu se podijeliti na dvije etape. Prva etapa odnosi se na razdoblje od početka 20. stoljeća do 60-ih godina. Drugoj etapi bi pripalo razdoblje od 60-ih godina do kraja 20. stoljeća. U prvoj etapi objavljen je manji broj radova, njih samo oko tridesetak, dok je u drugoj polovici tog stoljeća došlo do naglog intenziviranja istraživanja seizmotektonske i seizmičke aktivnosti, a time i do povećanog broja publiciranih radova. Pritom je objavljeno više od 200 stručnih i znanstvenih radova u različitim časopisima. U prvoj etapi o potresima je najviše pisao A. Mohorovičić, koji je 1892. godine imenovan ravnateljem tadašnjeg Zagrebačkog meteorološkog observatorija. Njegov plodni rad rezultirao je objavom više od 20 radova, što je za ondašnje prilike bio impozantan broj.

Na osnovi analize jačih potresa s epicentrima u

Prema statističkim podacima o potresima u Zagrebu

unutrašnjem dijelu Hrvatske u razdoblju od 1870.

koji su se dogodili kroz povijest (povijesnim potre-

do 1906. godine, zaključio je da su žarišta potresa

sima), od 1502. do 1938. godine J. Mokrović (1950)

vezana ponajprije za rubove planina. Tako je usta-

zapaža i konstatira da je njih više od 80% imalo

novio da je više od 50% tih potresa imalo žarište u

žarište u Medvednici. Isti je autor dao značajan

planini Medvednici (Mohorovičić, 1906). U kasnijim

doprinos analizi i obradi instrumentalnih podataka

radovima Mohorovičić se bavi detaljnijim ispitiva-

prikupljenih na seizmološkoj postaji Zagreb-Grič.

njima fizikalnih značajki širenja potresnih valova (Mohorovičić, 1910., Mohorovičić, 1922).

U drugoj etapi, odnosno početkom šezdesetih godina prošlog stoljeća, započela su intenzivnija

Najznačajniji Mohorovičićev doprinos u istraživanju

istraživanja seizmotektonske aktivnosti. U ta se

seizmičnosti u Hrvatskoj jest unapređenje instru-

istraživanja osim seizmologa uključuju i geolozi

mentalnog bilježenja pojava potresa i opremanje

te primijenjeni geofizičari. Među njima su najviše

seizmološke postaje Zagreb-Grič, koja se tada

radova objavili: D. Cvijanović, B. Makjanić, D. Skoko,

ubrajala među najbolje u Europi (Cvijanović, 1981).

M. i D. Herak, M. Živčić, E. Prelogović, B. Aljinović, S. Markušić, V. Kuk, i drugi. O seizmotektonici

Znatan doprinos istraživanju seizmičnosti u širem

i seizmičnosti u Hrvatskoj i susjednim područ-

području zapadnog Balkana dao je i J. Mihailović

jima, koristeći se novijim podacima dobivenim

(1930. i 1937). Ti radovi imaju pretežno opći karakter.

posredstvom umjetnih zemljinih satelita, najviše

Međutim, na području Hrvatske taj autor je detaljnije

su pisali M. Oluić, D. Cvijanović i S. Romandić. Svoja

istraživao pojačanu seizmičku aktivnost u predjelu

su istraživanja temeljili ponajprije na podacima

Pakraca (Mihailović,1927/28), zatim je pisao o poja-

dobivenim uz pomoć satelitskih snimanja, zatim

vama tutnjava na otoku Hvaru (Mihailović, 1939. i

na podacima geofizičkih mjerenja i podacima

1946) te seizmičnosti područja Vinodola i južnog

dobivenim instrumentalnim mjerenjem potresa.

Jadrana (Mihailović, 1940. i 1947). Prema istom

Potrebno je spomenuti i „Studiju o seizmičnosti u

autoru, uzroke nastajanja potresa treba tražiti u

Hrvatskoj“, koju je izradio D. Cvijanović (doktorska

međusobnom djelovanju seizmogenih blokova.

disertacija) 1981., čiji je „reprint“ tiskan u Zagrebu

Naime, on smatra da najviše potresa nastaje

2011. godine. U toj studiji iznose se podaci o seiz-

na mjestima sučeljavanja tektonskih blokova u

mičnosti Hrvatske te daje katalog potresa koji su

seizmogenim zonama. To povezivanje tektonske

se dogodili u Hrvatskoj i susjednim područjima

i seizmičke aktivnosti, što je već prije njega zapazio

(Cvijanović, 1981). Spominjemo i „Seizmotektonsku

M. Kišpatić, počeci su seizmotektonskih istraživanja,

kartu Hrvatske“, koju je izradila skupina stručnjaka

koja su se u nas počela znatnije razvijati tek od

(Cvijanović i dr., 1979), te Kartu potresnih područja

60-ih godina prošlog stoljeća.

Republike Hrvatske (URL 1).

PREGLED DOSADAŠNJIH ISTRAŽIVANJA SEIZMIČNOSTI U HRVATSKOJ

143

Poticaj za intenziviranje istraživačke djelatnosti i objavljivanje odgovarajućih radova dali su, svakako, jaki potresi koji su se dogodili u Hrvatskoj i okolnim zemljama u drugoj polovici prošlog stoljeća. Spomenimo samo neke: Makarska–Hvar 1962., Skoplje 1963., Banja Luka 1969., potres u Furlaniji (sjeveroistočna Italija) 1976., Crnogorsko primorje 1979., Ston 1996. i više drugih, nešto slabijeg intenziteta. Određivanje jednadžbe za računanje magnituda potresa za seizmološku postaju Zagreb-Grič omogućilo je pouzdanije uključivanje instrumentalnih podataka o potresima pri istraživanju seizmičnosti (Skoko, 1967. i 1969). Također su značajni počeci istraživanja odnosa između mikroseizmičkih podataka i učinka potresa (Skoko, 1967).

prilikama i seizmičnosti u Hrvatskoj dan je u već spomenutoj knjizi izdanoj u povodu 150. obljetnice djelovanja toga zavoda (Geofizički odsjek PMF-a, Zagreb, 2011). Prva seizmološka postaja u Hrvatskoj otvorena je u Puli 1900. godine, što je već prije spomenuto. Bila je opremljena, u početku, Vicentinijevim, a poslije i Conradovim i Wiechertovim seizmografima. Osim te postaje, još ih je bilo pet u radu, a sve su već prije nabrojene. Također je spomenuto da je danas u Hrvatskoj u radu 20 seizmografa, što je za sadašnje prilike premalo, u odnosu na neke susjedne zemlje. Do sada su stalno aktivne postaje otvorene: na otoku

Početak 21. stoljeća obilježava gotovo isti trend i dinamika objavljivanja radova, u čemu opet prednjače stručnjaci Geofizičkog zavoda u Zagrebu, napose M. i D. Herak, S. Markušić te V. Kuk. Oni uglavnom pišu o seizmičnosti i značajkama potresa, dok su o seizmotektonskim istraživanjima, koristeći se novijim tehnološkim dostignućima (snimanjem Zemlje iz satelita), najviše radova objavili M. Oluić, D. Cvijanović i S. Romandić.

Hvaru 1973., na Puntijarki (Zagreb) 1974., u Dubrov-

Detaljan pregled djelovanja Geofizičkog zavoda u Zagrebu i objavljenih radova o meteorološkim

Geofizičkog zavoda/Seizmološke službe–19, dok su

144

niku 1984. i Rijeci 1989. Osim njih bio je otvoren i veći broj privremenih postaja širom Hrvatske, od kojih su neke i danas aktivne. Iz priložene je slike vidljivo da je na području Hrvatske između 1970. i 2012. godine bilo aktivno, ili je još uvijek aktivno, stalnih ili povremenih, više od 40 seizmoloških postaja. Najviše postaja bilo je u okviru Hrvatske elektroprivrede (HEP) –21 postaja, te pod kontrolom ostali naručitelji imali 3 postaje (sl. 2.1).

Seizmološke postaje: Geofizički zavod/ Seizmološka služba HEP Ostali naručitelji

Slika 2.1. Kronološki pregled seizmoloških postaja u Republici Hrvatskoj: crveno Geofizički zavod/ Seizmološka služba, plavo HEP, zeleno ostali naručitelji (izvor: Arhiv Geofizičkog odsjeka PMF-a, Zagreb).

PREGLED DOSADAŠNJIH ISTRAŽIVANJA SEIZMIČNOSTI U HRVATSKOJ

145

2.3. GLAVNE SEIZMOTEKTONSKE ZNAČAJKE HRVATSKE I SUSJEDNIH PODRUČJA Uzroci nastanka potresa u Hrvatskoj i susjednim područjima gotovo uvijek su vezani uz tektonske pokrete koji se događaju u unutrašnjosti Zemlje. Područje Hrvatske i susjednih zemalja uglavnom pripada Alpskom orogenetskom ciklusu, u kojem su se u prošlosti događali intenzivni tektonski poremećaji, koji i danas traju. Uz njih je vezana i pojačana seizmička aktivnost, odnosno nastanak potresa.

Makroseizmički podaci o potresima u Hrvatskoj počeli su se prikupljati od kraja 19. stoljeća, a registrirati nešto poslije, tj. nakon uvođenja prvog seizmografa u Zagrebu 1906. godine (Kuk, 2010). Stoljećima prikupljani podaci o potresima u Hrvatskoj i susjednim zemljama dosegli su brojku veću od 400 000 registriranih potresa. Pritom su makroseizmički podaci prikupljani za sve jače potrese u Hrvatskoj. S povećanjem broja seizmografa i razvojem računalne tehnologije broj registriranih potresa povećava se gotovo svake godine, osobito nakon 2000. godine uvođenjem digitalnih seizmografa.

2.3.1. Seizmotektonska aktivnost u Hrvatskoj i susjednim područjima Područje Balkanskog poluotoka, kojem pripada područje Hrvatske i susjednih područja, nalazi se u Mediteransko-transazijskom seizmičkom pojasu izrazito jake seizmičke aktivnosti. Taj pojas smješten je u široj zoni između dijelova dviju krupnih tektonskih ploča, odnosno između Afričke i Euroazijske ploče, između kojih se odvija aktivno kretanje. Afrička ploča kreće se generalno prema sjeveru. Budući da je ona dezintegrirana u manje dijelove u području Jadranskog i Egejskog mora, to se pojedini dijelovi nejednako kreću i podvlače pod Euroazijsku ploču, u užem smislu pod planinski lanac Dinarida i Helenida, što uvjetuje pojačanu seizmičku aktivnost i nastanak potresa (sl. 2. 2).

GLAVNE SEIZMOTEKTONSKE ZNAČAJKE HRVATSKE I SUSJEDNIH PODRUČJA

147

Slika 2.2. Karta Europskomediteranskoga seizmičkog hazarda, prostorna raspodjela najveće akceleracije tla (g). Međunarodni geološki korelacijski program – projekt SEZAME (Jiménez, Giardini & Grünthal 2003).

Iz slike 2.2 je vidljivo da je na europskom kontinentu povećan seizmički hazard u dijelu Europe koji pripada Mediteransko-transazijskom seizmičkom pojasu, dok u drugom dijelu kontinenta, prema ovoj karti, on je gotovo zanemariv, ako se izuzme otok Island. Posebno se ističu po povećanom seizmičkom hazardu Apeninski i Balkanski poluotok te zapadni dio Male Azije (sl. 2.3).

Tu je najveća seizmičnost, pa se u tim područjima

Seizmička aktivnost osobito je izražena na Apeninskom poluotoku (Bennett i dr., 2012) i jugozapadnom dijelu Balkanskog poluotoka te u Turskoj.

otočnih lukova praćenih intenzivnom tektonskom

148

najčešće pojavljuju potresi (sl. 2.4). Velika tektonska brazda ili jarak koja se nalazi jugozapadno od Turske i južno od Grčke (Helenski tektonski luk) predstavlja zonu kolizije ili sučeljavanja Afričke i Euroazijske tektonske ploče. To sučeljavanje izaziva efekt poput onih koji se događaju kod aktivnošću (Gerald i dr., 2011). Sjeverni krak te zone produžava se u Jonsko i Jadransko more.

Slika 2.3. Izrazito povećani seizmički hazard u mediteranskoj regiji. Tamnocrvenom bojom prikazana su područja s najvećim seizmičkim hazardom (Jiménez, Giardini & Grünthal 2003).

Slika 2.4. Prostorna razdioba epicentara potresa u širem mediteranskom području, koja se može usporediti s kartom seizmičkoga hazarda – sl. 2.2 i sl. 2.3: veličina kružića je proporcionalna jačini potresa (izvor: European Mediterranean Seismological Centre–EMSC).

GLAVNE SEIZMOTEKTONSKE ZNAČAJKE HRVATSKE I SUSJEDNIH PODRUČJA

149

TREĆI DIO 3. POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA I MJERE ZAŠTITE

3.1. POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA 3.1.1. Efekti djelovanja potresa Prvi put u povijesti čovječanstva više od polovice svjetskog stanovništva živi u gradovima. Predviđa se da će taj omjer 2025. godine dostići čak dvije trećine svjetske populacije (Valdes & Purcell-Holly, 2013). Koncentracija stanovništva u urbanim naseljima znatno povećava rizik stradanja od prirodnih katastrofa (potresi, poplave, uragani i dr.). Povećanjem broja stanovnika i objekata u urbanim centrima te povećanje tzv. prljave industrije (rafinerije, naftovodi, plinovodi i dr.) povećava se rizik od katastrofa.

Mnogi svjetski gradovi s velikom populacijom smješteni su u područjima koja su predisponirana za prirodne katastrofe (velike potrese, poplave ili suše i dr.). U njima je znatno povećan rizik od katastrofa u budućim desetljećima. Takvi su gradovi npr. Istanbul, Teheran, Tokio, Manila, Hong Kong, Los Angeles, San Francisco, New York, Amsterdam, Rotterdam i drugi. Poznato je da se potres ne može spriječiti, ali se odgovarajućim mjerama prije, u toku i nakon njegova djelovanja mogu znatno smanjiti ili ublažiti opasnosti i štete po ljude, imovinu i objekte. Potresi se događaju iznenada i brzo, u pravilu bez bilo kakvih najava te se za nekoliko sekundi ili

POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA

minuta može razoriti najveći dio onoga što je čovjek vjekovima gradio i pritom odnijeti velik broj ljudskih života. Kada se dogodi snažan potres, posebno u gradovima, nastaju katastrofalne posljedice za stanovništvo uz velike materijalne štete. Potresi su često praćeni i velikim požarima, koji ponekad mogu izazvati veće štete nego sami potresi. Navodimo neke primjere katastrofalnih požara, koji su se dogodili nakon glavnog udara potesa: Dubrovnik, 1667., Lisabon, 1755., San Francisco, 1906., Tokio, 1923. godine i mnogi drugi. Osim požara, potresi izazivaju i tsunamije, koji mogu nanijeti goleme štete stanovnicima i materijalnim dobrima, čak i višestruko nadmašiti štete izravno izazvane potresom.

243

U trenutku nastanka jakog potresa iz normalnog stanja života prelazi se u izvanredno stanje, pri čemu obično nastaju kaos, panika i užas, stvara se osjećaj nemoći, stradaju ljudi, nestaju cijele obitelji. U takvim prilikama u prvom redu treba spašavati i zbrinjavati ranjene, pretraživati ruševine radi izvlačenja ozlijeđenih i poginulih, po potrebi organizirati i izgraditi poljske bolnice, organizirati smještaj i prehranu stanovništva koje je ostalo bez krova nad glavom. Uz to prijeko je potrebno osigurati vodu za piće, ukloniti oštećene podzemne i nadzemne električne vodove, raščistiti prometnice i dr. Prirodne katastrofe često odjednom razruše na tisuće stambenih objekata, a žrtve ostave bez krova nad glavom, što nerijetko dovodi do preseljavanja mnogobrojnog stanovništva na nove lokacije. Prema nekim podacima, samo u SAD-u se takve situacije događaju više od 60 puta godišnje. To nameće potrebu da se već unaprijed planira moguća evakuacija stanovništva i predvide lokacije smještaja, što je potrebno obaviti u veoma kratkom roku nakon katastrofe (Making Cities Resilient: URL 1). Procijenjeno je da je 2013. godine u svijetu zbog prirodnih katastrofa raseljeno oko 22 milijuna ljudi (Egeland & Zamudio, 2014). Iz povijesnih podataka saznajemo da su potresi izazivali goleme tragedije, odnosili mnogobrojne ljudske živote, razarali cijele gradove, uništavajući materijalna dobra. Podsjećamo samo na neke

244

katastrofalne potrese koji su se dogodili u Europi, pretežno na ovim prostorima: Dubrovnik, 1667., Lisabon (Portugal), 1755., Zagreb, 1880., Ljubljana, 1895., Skadar (Albanija), 1905., Messina (Italija), 1908., Skoplje,1963., Banja Luka, 1969., Ulcinj (Crna Gora), 1979. Svi su oni ostavili iza sebe mnogobrojne ljudske žrtve i uništena materijalna dobra. Prisjetimo se i najnovijih katastrofa izazvanih potresima u svijetu s golemim ljudskim i materijalnim gubicima: Indonezija, 2004., Pakistan, 2005., Wechuan (Kina), 2008., Haiti, 2010., Čile, 2010., Japan, 2011. i mnogi drugi. Spomenimo da je samo u proteklih desetak godina, između 2002. i 2011. godine registrirano više od 4130 različitih katastrofa širom svijeta, u kojima je stradalo 1 117 527 ljudi. Pritom je procijenjena minimalna materijalna šteta veća od 1195 milijardi američkih dolara. Samo u 2010. godini u svijetu je zabilježeno 8 jakih potresa: Kalifornija (SAD) M = 5,9; Haiti M = 7,0; Maule (Čile) M = 8,8; Turska M = 5,9; Ryu Kya (Japan) M = 7,0; Tajvan M = 6,4; Papua (N. Gvineja) M = 6,2 i Solomonski otoci M = 7,1. Uvidom u prostorni raspored i koncentraciju 17 najjačih registriranih potresa u svijetu koji su se dogodili od 1900. do 2012. godine, zapaža se da se ni jedan od njih nije dogodio na europskom kontinentu. Njihovi epicentri nalazili su se uglavnom u Pacifičkom vatrenom prstenu (sl. 3.1 i tabl. 3.1).

Slika 3.1. Prikaz 17 najjačih zabilježenih potresa u svijetu od 1900. do 2012. godine (izvor: USGS National Earthquake Information Center).

Tablica 3.1. Prikaz 17 najjačih registriranih potresa u svijetu od 1900. do 2012. godine, magnitude 8,5 i veće. (Prema autorima navedenim u tablici, nešto pojednostavnjeno). Lokacija

Datum (UTC)

Magnituda

Reference

Chile

1960 05 22

9,5

Kanamori, 1977.

Aljaska (SAD)

1964 03 28

9,2

Kanamori, 1977.

Sumatra (Indonezija)

2004 12 26

9,1

Park et al., 2005.

istočna obala Honshua

2011 03 11

9,0

PDE (USGS)

Kamčatka (Rusija)

1952 11 04

9,0

Kanamori, 1977.

Čile–Maule

2010 02 27

8,8

PDE (USGS)

Ekvador

1906 01 31

8,8

Kanamori, 1977.

Aljaska (SAD)

1965 02 04

8,7

Kanamori, 1977.

Sumatra (Indonezija)

2005 03 28

8,6

PDE (USGS)

Tibet–Assam

1950 08 15

8,6

Kanamori, 1977.

Sumatra (Indonezija)

2012 04 11

8,6

PDE (USGS)

Aljaska–otok Andreanof

1957 03 09

8,6

Johnson et al., 1994.

POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA

245

Lokacija

Datum (UTC)

Magnituda

Reference

Sumatra (Indonezija)

2007 09 12

8,5

PDE (USGS)

Indonezija– more Banda

1938 02 01

8,5

Okal & Reymond, 2003.

Kamčatka (Rusija)

1923 02 03

8,5

Kanamori, 1988.

Čile–Argentina-(granica)

1922 11 11

8,5

Kanamori, 1977.

Kurilski otoci

1963 10 13

8,5

Kanamori, 1977.

Danas postoji mogućnost globalnog opažanja i registriranja seizmičke aktivnosti (GEOFON) širom svijeta te prikaz aktualnih informacija o jačim potresima u kratkim vremenskim razmacima (sl. 3.2). Posljedice uzrokovane potresima mogu se podijeliti na direktne i indirektne. U direktne se ubrajaju rušenje građevina, odroni stijena i klizišta, likvefakcija, promjene vodotoka, tsunami u obalnim područjima i slično.

U indirektne posljedice mogu se uvrstiti prekid opskrbe životnim namirnicama, električnom energijom i plinom, zatim požari u naseljima, prekid komunikacija i prometnica (rušenje prometnica, željezničkih pruga, pristaništa na obalama), rušenje brana i poplave, prekid telekomunikacija i druge. Jakost potresa izražava se intenzitetom i magnitudom. Usporedbom intenziteta potresa (I) i magnitude potresa (M) dobivaju se grubi odnosi između te dvije vrijednosti (tabl. 3.2).

Slika 3.2. Potresi koji su se dogodili unutar 24 sata (crveno), 14 dana (smeđe) i 414 dana (žuto) na dan 12. 02. 2014. godine (GFZ-Helmholtz–Zentrum, Potsdam; http://www.world-stress-map.org).

246

Intenzitet potresa na površini Zemlje određuje se na temelju subjektivnih procjena i pokazatelja prema različitim opisnim ljestvicama (skalama) potresa, kao što su: MCS, MSK-64, MSK-78, EMS Tablica 3.2. Gruba usporedba vrijednosti intenziteta i magnitude potresa: MCS i Richter (http://www.novapdf.com). Intenzitet (I) po MCS

Magnitude (M) po Richteru

0,0 – 1,5

II–III

1,5 – 2,5

III–IV

2,5 – 3,0

IV–V

3,0 – 3,5

V–VI

3,5 – 4,5

VI–VII

4,5 – 5,0

VII–VIII

5,0 – 5,5

VIII–IX

5,5 – 6,0

IX–X

6,0 – 6,5

X–XI

6,5 – 7,0

XI–XII

7,0 – 7,5

XII

7,5 – 10,0

Tablica 3.3. Usporedni prikaz intenziteta MSK ljestvice i magnitude po Richteru. MSK ljestvica Intenzitet pri dubini hipocentra 20 km

Magnituda (M) prema Richteru

V – VI VII – VIII

4,25 – 5,0 5,25– 6,25

VIII – IX IX – X

6,5 –7,25 7,5 –8,5

POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA

(koja je zapravo prilagođena i unaprijeđena MSK ljestvica) i dr. Svaki stupanj ljestvice opisuje potres na temelju utvrđenih posljedica na građevinskim objektima i zapažanja stanovnika. Njihov je raspon vrednovanog intenziteta od I do XII stupnjeva. Pojednostavnjeno, mogu se izdvojiti četiri skupine potresa prema intenzitetu, i to: •• •• •• ••

slabi potresi (I–III) srednji potresi (IV–VI) jaki potresi (VII –IX) katastrofalni potresi (X–XII).

Moguće je također dati komparativni prikaz između intenziteta po MSK ljestvici (1964) i magnitude prema Richteru (tabl. 3.3). Seizmički intenzitet izazvat će različite posljedice na građevinskim objektima i infrastrukturi. Posljedice izazvane potresom prikazane su MSK ljestvicom (tabl. 3.4). Spominjemo već opisanu Richterovu ljestvicu, ustanovljenu 1935. godine, koja se temelji na oslobođenoj energiji u hipocentru potresa a izražava magnitudom potresa (M). Magnituda je jednaka dekatskom logaritmu maksimalne amplitude seizmičkih valova, mjereno u mikronima, koja je zabilježena standardnim seizmografom na udaljenosti 100 km od epicentra potresa. Izražava se kao dekadski logaritam maksimalne amplitude u odnosu prema standardnom etalonskom potresu (M = 0). Tako se primjerice potres magnitude M = 1,5 jedva osjeti, dok potresi magnitude M > 4,0 mogu uzrokovati oštećenja na građevinama.

247

Tablica 3.4. Seizmički intenzitet i posljedice potresa prema MSK ljestvici (kompilirao: M. Oluić). Intenzitet

Posljedice uzrokovane potresima

Neprimjetan, potres ljudi ne osjećaju, samo ga bilježe seizmografi (100 000/god.)

Jedva primjetan, potres osjećaju samo osjetljive osobe

III

Slab, potres osjeća više ljudi u gornjim dijelovima zgrada

Umjeren, u kućama ga osjeti veći broj ljudi, čuje se pucketanje, trešnja posuđa i prozora

Srednje jak, mnogi ga osjete i na otvorenom prostoru, pojavljuju se pukotine na žbuci, razbijeni prozori, ljuljanje drveća

Jak, osjete ga sve osobe i bježe iz kuće, neznatna oštećenja zgrada, pomiče se namještaj, padaju slike sa zida

VII

Vrlo jak, slaba do umjerena oštećenja, ruše se kućni dimnjaci, padaju crepovi (1000/god.)

VIII

Razoran, znatna oštećenja na oko 25% kuća, ruše se tvornički dimnjaci

Pustošeći, velika oštećenja i rušenje oko 50% kuća, pukotine u tlu (10/god.)

Uništavajući, ruši se oko 70% zgrada, ruše se mostovi i brane, nastaju pukotine u tlu, odroni stijena i klizišta tla

Katastrofalan, ruše se sve zidane zgrade, aktiviraju se veća klizišta, nastaju velike pukotine u tlu iz kojih prodire voda s pijeskom i muljem

XII

Veliki katastrofalni, svi izgrađeni objekti se ruše, mijenja se izgled krajolika, zatrpavaju se jezera ili nastaju nova, a vodotoci mijenjaju smjer i korita

Povećanjem magnitude samo za jedan stupanj povećava se potresna energija za oko 32 puta. Također je rečeno da se magnitude potresa označuju uglavnom prema Richteru, ali su poznate i druge oznake, npr. lokalna magnituda (ML), magnituda površinskih valova (Ms), magnituda prostornih valova (Mb) i momentna magnituda (Mw). Danas se ulažu veliki napori u proširenje primjena mjera za efikasnije smanjenje posljedica od potresa na što veći broj gradova, pri čemu se posebno

248

apelira na vladine institucije i lokalne uprave da povećaju napore za umanjenje posljedica. Pritom se nastoji što više stanovništva različite životne dobi uključiti u obrazovanje te u sustav planiranja s uključenjem rizika u postojeće aktivnosti. Uz to je potrebno inicirati realizaciju projekata koji će omogućiti smanjenje rizika od katastrofa. Potresi se razlikuju po izazvanim negativnim posljedicama, koje ovise o njihovoj jačini. Jačina se izražava Richterovom ljestvicom, a njihovi učinci i učestalost prikazani su u tablici 3.5.

Tablica 3.5. Prikaz klasifikacije potresa, njihova učinka i učestalosti po Richteru. MagnitudeRichter

Opis potresa

Učinci djelovanja potresa

Učestalost pojava potresa

Ispod 2,0

Mikro

Mikropotresi, ljudi ih ne osjećaju.

oko 8000 po danu

Općenito se ne osjete, ali bilježe ih seizmografi.

oko 1000 po danu

Često se osjete, no rijetko uzrokuju štetu.

49 000 godišnje (procjena)

2,0–2,9 3,0–3,9

Manji

4,0–4,9

Lagani

Osjetna trešnja pokućstva, zvukovi trešnje. Znatnija oštećenja su rijetka.

6200 godišnje (procjena)

5,0–5,9

Umjereni

Štete na slabijim građevinama u ruralnim regijama, moguća manja šteta na modernim zgradama.

800 godišnje

6,0–6,9

Jaki

Može izazvati štete u naseljenim područjima unutar 160 km od epicentra.

120 godišnje

7,0–7,9

Veliki

Uzrokuje ozbiljnu štetu na velikom području.

18 godišnje

Razarajući

Može prouzrokovati golemu štetu i na udaljenostima više stotina kilometara od epicetra.

1 godišnje

Uništava objekate u krugu od tisuće kilometara.

1 u 20 godina

Nikada nisu zabilježeni.

Ekstremno rijetki (nepoznati)

8,0–8,9 9,0–9,9 10,0+

Teoretski

Na temelju magnitude i položaja epicentra potresa može se na površini Zemlje predvidjeti raspodjela intenziteta i efekata, odnosno posljedica izazvanih potresom. Oni mogu uzrokovati štete različitih razmjera. Osim ljudskih žrtava, jaki, razorni i katastrofalni potresi izazivaju destruktivne efekte, koji se najčešće odražavaju na različitim građevinskim objektima (zgradama, putovima, branama, tunelima, cjevovodima i dr.). Potresi ponekad mijenjaju krajolik uzrokujući odrone stijena, velike pukotine i klizišta terena, mijenjaju režim tečenja podzemnih voda i površinskih vodotoka i slično. Veliki potresi s

POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA

epicentrima u morima i oceanima izazivaju vodene valove koji, dospjevši u pliće priobalne zone, naglo povećavaju visinu, koja može dostići i do nekoliko desetaka metara. Ti valovi nazivaju se tsunami. Dolaskom na obale, oni često nanose veće štete od samih potresa. Registrirana su 23 najrazornija potresa u svijetu koji su se dogodili od 1755. do 2011. godine (tabl. 3.6). U tablici 3.7 prikazani su potresi koji su uzrokovali najveći broj ljudskih žrtava u posljednjih 100 godina.

249

Tablica 3.6. Potresi koji su uzrokovali najveći broj žrtava u posljednjih 100 godina (preuzeto iz: Glavatović, 2005; dopunio M. Oluić). Godina

Lokacija

Godina

Lokacija

1755.

Lisabon, Portugal

1976.

Tangshan, Kina

1811. i 1812.

New Madrid, SAD

1976.

Furlanija, Italija

1902.

San Francisco, SAD

1985.

Mexico City, Meksiko

1908.

Messina, Italija

1988.

Erevan, Armenija

1920.

Gansu (Haiyuan County), Kina

1995.

Kobe, Japan

1923.

Tokio, Jokohama, Japan

1998.

Afganistan

1950.

Assam, Indija

1999.

Mramorno more

1960.

Agadir, Maroko

2001.

Gujarat, Indija

1960.

Čile (obala)

2003.

Bam, Iran

1964.

Aljaska, SAD

2004.

Sumatra, Indonezija

1976.

Guatemala

2010.

Čile (obala)

2011.

Pacifik (obala Japana)

Tablica 3.7. Potresi koji su uzrokovali najveći broj žrtava u posljednjih 100 godina (preuzeto iz: Glavatović, 2005; dopunio M. Oluić).

250

Datum

Lokacija potresa

Broj žrtava

Magnituda (M)

1905 04 04

Indija, Kangra

19 000

8,6

1906 08 17

Čile, Santiago

20 000

8,6

1908 12 28

Italija, Messina

80 000–100 000

7,5

1915 01 13

Italija, Avezano

29 980

7,5

1920 12 16

Kina, Gansu

200 000

8,6

1923 09 01

Japan, Kwanto

143 000

8,3

1927 05 22

Kina, Xiniang

200 000

8,3

1932 12 25

Kina, Gansu

70 000

7,6

Datum

Lokacija potresa

Broj žrtava

Magnituda (M)

1934 01 15

Indija, Bihar–Nepal

10 700

8,4

1935 05 30

Pakistan, Quetta

30 000–60 000

7,5

1939 01 25

Čile, Cillan

28 000

8,3

1939 12 26

Turska, Erzincan

30 000

8,0

1948 10 05

Turkmenija, Aškabat

110 000

7,3

1962 09 01

Iran, Qazvin

12 230

6,9

1968 08 31

Iran

12 000–20 000

7,3

1970 01 04

Kina, Yunnan provincija

10 000

7,5

1970 05 31

Peru

66 000

7,8

1976 02 04

Gvatemala

23 000

7,5

1976 07 27

Kina, Tangshan

255 000

8,0

1978 09 16

Iran

15 000

7,8

1988 12 07

Turska – SSSR, gran. regija

25 000

7,0

1990 01 20

Zapadni Iran

40 000

7,7

1999 08 17

Turska, Izmit

30 000

7,6

2003 12 26

Iran, Bam

41 000

6,5

2004 12 26

Indonezija, Sumatra

230 000

9,1

200510 08

Pakistan, Kashmir

75 000

7,6

2008 05 12

Kina, Sinchuan

87 000

7,9

2010 01 12

Haiti, Srednja Amerika

223 000

7,0

1963 07 26

Makedonija, Skoplje

1070

6,1

1979 04 15

Crnogorsko primorje, Ulcinj

136

7,0

POSLJEDICE IZAZVANE POTRESIMA

251

3.1.2. Hazard, rizik i drugi termini i pojmovi Kada je riječ o prirodnim katastrofama, koriste se određeni termini koji definiraju pojedine učinke, faze i pojmove utjecaja katastrofa na stanovništvo i objekte, primjerice: hazard, rizik, ranjivost, mitigacija, otpornost i duktilnost. Neki od njih poznati su iz geologije (Benac, 2013). Značenja i primjena navedenih pojmova opisani su u nastavku.

3.1.2.1. Hazard (ugroženost) Postoji više definicija hazarda kao potencijalne štete fizičkog događaja prirodne ili izazvane pojave, koja može uzrokovati gubitak ljudskih života ili ranjavanje te štete na imovini, zatim izazvati socijalne i ekonomske probleme i/ili degradaciju okoliša. Može se označiti i kao vjerojatnost pojavljivanja potencijalno štetnih prirodnih pojava zbog djelovanja endogenih i egzogenih procesa. Istovremeno znači i termin za urbanu otpornost, ili fizikalnu pojavu pridruženu potresu, koja može uzrokovati štetne učinke na ljude i imovinu. Iskazuje se kao vjerojatnost pojave potresa određene jačine u određeno vrijeme i na određenom mjestu. Hazard uključuje latentno stanje koje može izazvati buduće opasnosti različitog porijekla: prirodnog (geološko, hidrometeorološko i biološko) ili nastalog ljudskim djelovanjem (degradacija okoliša i tehnološki hazardi). Odnosi se, dakle, ne samo na prirodne katastrofe, kao što su potresi i poplave, nego i na štetne događaje izazvane ljudskim djelovanjem u urbanim područjima što prijeti ljudskom životu i stanovanju (UN/ISDR, Ženeva 2004).

252

Prirodni hazard označava vjerojatnost pojave potresa, ili nekoga drugoga potencijalnoga katastrofalnoga prirodnoga fenomena na određenom području. Seizmički hazard, kao dio ukupnog prirodnog hazarda, prema općeprihvaćenoj definiciji grupe eksperata UNDRO-a (UNDRO, 1979) predstavlja vjerojatnost pojavljivanja (unutar određenog vremena i na određenome mjestu) potresa odgovarajućih značajki, koje će se na određeni način manifestirati na nekoj lokaciji. Prema L. Reiteru (1991) seizmički hazard je vjerojatni ili mogući događaj prirodnog fenomena koji se odnosi na potres, kao što je trešnja tla, rasjedne strukture ili likvefakcija tla (sl. 3.3). Pritom je najvažnija trešnja tla, koja najviše ovisi o magnitudi potresa, svojstvima tla i rasjedne tektonike te udaljenosti između lokalnih geoloških struktura (Theilen-Willige i dr., 2011).

Slika 3.3. Odnos između potresa i mogućih uzročnika hazarda (Turk & Gumusay, 2008).

DODATAK 4. POPIS KRATICA, POJMOVA I IZRAZA

4.1.

Kratice (Acronyms)

ANDROID: Akademska mreža za otpor katastrofama i za optimalni razvoj obrazovanja – Academic

CROPOS: Hrvatski pozicijski sustav – Croatian Position System

Network for Disaster Resilience to Optimise Educational Development (www.disaster-resilience.net) ALOS/PALSAR: Japanski satelit sa SAR instrumentom – Japan-Satellite with SAR ANSS: Unaprijeđeni nacionalni seizmički sustav – Advanced National Seismic System BBC: Britanska novinska agencija „British Broadcasting Corporation“ BEECD: Osnovni europski katalog i baza podataka o potresima – Basic European Earthquake Catalogue and Database BSHAF: Projekt NATO-a „Harmonizacija karata seizmičkog hazarda za zapadnobalkanske zemlje“ – NATO Project „Harmonization of Seismic Hazard Maps for the Western Balkan Countries“ CBERS: Kinesko-brazilski satelit za daljinska istraživanja – Chinan-Brazilian Remote Sensing Satellite CEN: Europski komitet za standardizaciju – Euro-

DEM: Digitalni visinski model – Digital Elevation Model DLR: Aerosvemirski njemački centar – German Aerospace Center/Deutches Zentrum für Luft- und Raumfart/ DMR: Digitalni model reljefa – Digitale Model of Relief DMT: Digitalni model terena – Digital Model of Terrain DRR: Smanjenje rizika od katastrofa – Disaster Risk Reduction EAEE: Europsko udruženje za potresno inženjerstvo – European Association for Earthquake Engeneering EARSC: Europsko udruženje institucija za daljinska istraživanja – The European Association of Remote Sensing Companies EARSeL: Europsko udruženje laboratorija za daljinska istraživanja – European Association of Remote Sensing Laboratories

pean Committee for Standardisation CNES: Francuska svemirska agencija – Centre National dʼ Etudes Spatiales (France)

Kratice (Acronyms)

ECHO: Europska komisija za humanitarnu pomoć i civilnu zaštitu – European Commission DG Humanitarian Aid and Civil Protection

323

EC 8: Europski standard 8 – European Standard 8

GIS: Geografski informacijski sustav – Geographic Information System

EFDRR: Europski forum za smanjenje rizika od katastrofa – European Forum for Disaster Risk

GMES (Copernicus): Globano motrenje zaštite i

Reduction

sigurnosti okoliša – Global Monitoring for Envi-

EMS: Europska makroseizmička ljestvica – European Macroseismic Scale EMSC: Euromediteranski seizmološki centar – EuroMediterranean Seismological Centre ENVISAT: ESA satelit za istraživanje okoliša Zemlje – ESA Satellite for Environmental Exploration EO: Motrenje Zemlje – Earth Observation ERS-2: Europski sateliti s mikrovalnim senzorima – EU satellite with microwave sensors ESA: Europska svemirska agencija – European Space Agency ESC: Europska seizmološka komisija – European Seismological Commission

ronment and Security GPS: Globalni navigacijski sustavi – Global Positioning Systems GSHAP: Program za procjenu globalnog seizmičkog hazarda – Global Seismic Hazard Assessment Programme GUP: Generalni urbanistički plan – General urban city plan HERP: Uprava za unapređenje potresnih istraživanja – Headquartes of Earthquakes Research Promotion HFA: Hyogo akcijski okvir – Hyogo Framework for Action HFA2: Akcijski okvir za smanjenje rizika od katastrofa nakon 2015. godine – Post 2015 Framework for Disaster Risk Reduction

EU: Europska unija – European Union

I: Intenzitet potresa – Earthquake intensity

EUR-OPA: Ugovor o velikim hazardima – Major

IAEE: Svjetsko udruženje za potresno inženjer-

Hazards Agreement FEMA: Američka Federalna agencija za upravljanje

stvo – International Association for Earthquake Engeneering

katastrofama – US Federal Emergency Manage-

IASPEI: Međunarodno udruženje za seizmolo-

ment Agency.

giju i fiziku unutrašnjosti Zemlje – International

324

Association for Seismology and Physics of Interior of the Earth ICG: Međunarodna krizna grupa – International Group for Crisis IDMC: Međunarodni centar za nadgledanje preseljenja – International Displacement Monitoring Centre IDNDR: Međunarodno desetljeće za smanjenje prirodnih katastrofa 1990–2000. – International Decade for Natural Disaster Reduction 1990–2000 IGOS: Integrirana globalna strategija za motrenje Zemlje – Intergrated Global Strategy of Earth Observation

InSAR: Radar sa sintetičkom aperturom za interferometrijska snimanja – Interferometric Synthetic Aperture Radar IRDR: Integrirana ispitivanja rizika od katastrofa – Integrated Research on Disaster Risk IRIS: Institucija ovlaštena za seizmologiju – Institution Registered for Seismology IRS: Indijski satelit za daljinska istraživanja – Indian Remote Sensing Satellite ISC: Međunarodni seizmološki centar (Engleska) – International Seismological Center (England) ISDR: Međunarodna strategija za smanjenje katastrofa – International Strategy for Disaster Reduction

ISSMFE: Međunarodno društvo za mehaniku stijena i temeljenje – International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering

LANDSAT: NASA-ini sateliti (više generacija) – NASA Satellites (more generations)

IZIIS: Institut za zemljotresno inženerstvo i inženersku seizmologiju – Institute of Earthquake Engineering and Engineering Seismology, Skopje

LIDAR: Postupak laserskog snimanja visinskih razlika u terenu u visokoj rezoluciji – Light Detection and Ranging Systems

IKONOS: Američki sateliti za svemirsko snimanje (EOSAT) – US Satellites (Space Imaging EOSAT)

M: Magnituda potresa – Magnitude of Earthquakes

ILWIS: Programski paket za procesiranje i analizu satelitskih snimaka – Integrated Land and Water Information System IIEES: Međunarodni institut za potrese, inženjerstvo i seizmologiju – International Institute of Earthquakes, Engineering and Seismology

Kratice (Acronyms)

MCEER: Nacionalni centar za istraživanje u potresnom inženjerstvu, Sveučilište Buffalo u New Yorku – National Center for Earthquake Engineering Research, Headquartered at the University at Buffalo, New York MCS: Mercalli-Cancani-Siebergova ljestvica – Mercalli-Cancani-Sieberg Scale

325

MGT: Srednjoeuropsko vrijeme mjereno po Gree-

RADARSAT: Kanadski sateliti opremljeni radarskim

nwichu – Middle European Greenwich Time

sustavima za snimanja – Canadʼs satellites with radar sensors

MOHO: Kratica za Mohorovičićev diskontinuitet – Acronyms of Mohorovicic Discontinuity mJ: Milidžul – Mili Joule MSK: Medvedev-Sponhouer-Karnikova ljestvica – Medvedev-Sponhouer-Karnikov Scale NASA: Američka državna uprava za aeronautička i svemirska istraživanja – National Aeronautics and Space Administration (USA)

RS: Daljinska istraživanja – Remote Sensing SAR: Radar sa sintetičkom aperturom – Synthetic Aperture Radar SENTINEL (1,2,3,4,5,6): Satelitske misije Europske unije posvećene Koperniku – EU Copernicus dedicated satellite missions SHEEC: Europski katalog potresa – European Earthquake Catalogue

NATO: Sjevernoatlantski vojni savez – North Atlantic

SPOT: Francuski sateliti za istraživanje Zemlje

Treaty Organisation

(više generacija) – French Systeme Probatoire de lʼ Observation de la Terre (more generations)

NEIC: Nacionalni informacijski centar o potresima – National Earthquake Information Center

SRTM: NASA/DLR Svemirska radarska topografska

NRC: Norveško vijeće za izbjeglice – Norwegian

Mission

Refugee Council PMF: Prirodoslovno-matematički fakultet – Faculty of Sciences PSHA: Moderna metoda za proučavanje i kartiranje seizmičkog hazarda – Probablistic Seismic Hazard Analysis

misija – NASA/DLR Shuttle Radar Topography

TerraSAR: Njemački radarski satelit sa sintetičkom aperturom – German Radar Satellite UCLG: Ujedinjeni gradovi i lokalne vlasti – Joint cities and local authorities. UN: Ujedinjeni narodi – United Nations UNDP: Razvojni program Ujedinjenih naroda – UN

PSHA: Povratni period za potrese (za godine x) –

Development Programme (Projekt YUG/79/104-

Return period of earthquake (of the years x)

UNDP Project/79/104)

326

UNDP/UNIDO Projekt RER/79/014 Smanjenje seiz-

UNOCHA: Ured UN-a za koordinaciju humanitarnih

mičkog rizika u Balkanskoj regiji – UNDP/UNIDO

poslova – United Nations Office for the Coordination

Project RER/79/014 Seismic-Risk Reduction in the

of Humanitarian Affairs

Balkan Region UNOOSA: Ured UN-a odgovoran za unapređenje UNESCO: Organizacija UN-a za obrazovanje, znanost

međunarodne suradnje u miroljubivom korištenju

i kulturu – United Nations Educational, Scientific

svemira – United Nations Office responsible for

and Cultural Organization

promoting international cooperation in the peaceful uses for Outer Space Affairs

UN/IDNDR: UN-Međunarodno desetljeće za smanjenje prirodnih katastrofa – UN/International

UN-SPIDER: Platforma Ujedinjenih naroda za infor-

Decade for Natural Disaster Reduction

macije dobivene posredstvom svemirskih snimanja, za upravljanje katastrofama i odgovor na opasnosti

UNISDR: Međunarodna strategija UN-a za smanjenje

– UN Platform for Space-based Information for

rizika – United Nations International Strategy for

Disaster Management and Emergency Response

Disaster Reduction USGS: Američki ured za geološka istraživanja – US UNSIDR: Ured UN-a za smanjenje rizika od katastrofa

Geological Survey

– United Nations Office for Disaster Risk Reduction WB: Svjetska banka – World Bank UNOSAT: Unitarsov program za operacijsku satelitsku primjenu – UNITARʼs Operational Satellite

WCDRR: Svjetska konferencija UN-a o smanjenju

Aplications Programme

rizika od katastrofa – UN World Conference on Disaster Risk Reduction

UN-Rezolucija Generalne skupštine o prirodnim katastrofama i ranjivosti 59/233 i 58/215 –UN/

QUICK BIRD: Američki satelit za snimanje Zemlje

General Assembly Resolution on natural disasters

u visokoj rezoluciji – US Remote sensing satellite

and vulnerability 59/233 and 58/215

with high resolution

Kratice (Acronyms)

327

4.2.

Pojmovi i izrazi (Terms)

anomalija geoelektričnog otpora – Geoelektrical resistenty anomaly: različite stijene imaju različite geoelektrične otpore izražene u Ohm metarima (Ωm) (npr. neki klastiti imaju otpor 300 Ωm-, a karbonati 1000 Ωm).

hazard – Hazard: potencijalna šteta od prirodne ili izazvane pojave (potresi, poplave, požari, suše)

anomalije, gravimetrijske rezidualne – Gravimetry residual anaomaly

b biološki hazard – Biological hazard: hazard od bioloških supstancija

d daljinska istraživanja – Remote sensing: postupci istraživanja iz daljine, najčešće iz satelita

hazard seizmički – Seismical hazard: vjerojatnost pojavljivanja potresa određenih značajki hidrometeorološki hazard – Hydrometeorological hazard: hazard nastao zbog hidrometeoroloških prilika (npr. poplave, suše) hipocentar (žarište) potresa – Hipocenter (focus) of earthquake: mjesto na kojem se generira potres Hyogo, okvirna akcija, Kobe (HFA) 2005 – Hyogo Framework for Action /HFA) 2005: Globalna platforma za smanjenje rizika od katastrofa (Hyogo, Kobe okvirni plan za akciju 2005–2015. godine)

degradacija okoliša – Environmental degradation

Hyogo Deklaracija i Hyogo okvir za akciju 2005–2015. – Hyogo Declaration and Hyogo Framework for Action 2005-2015

deklaracija milenijum –The Millenium declaration: zaštita ranjivosti okoliša

društvena svijest – Public awareness duktilnost – Ductility: mogućnost rastezljivosti struktura u građenju i otpornost prema seizmičkim silama

e ekosustav – Ecosystem epirogenetsko područje – Epirogeny area: područje seizmičke aktivnosti epicentralno područje – Epicentral area: područje seizmičke aktivnosti epicentar potresa – Epicenter of earthquake: vertikalna projekcija hipocentra na površinu Zemlje

g geološki hazard – Geological hazard: klizanje terena, odroni stijena i dr. građevinski propisi – Building code: standardi u graditeljstvu, osobito važni u seizmički aktivnim područjima. gravimetrijska rezidualna anomalija – Gravimetry residual anomaly

Pojmovi i izrazi (Terms)

interferometrija – Interferometry: metoda analize satelitskih radarskih (tandem) snimaka za kartiranje i motrenje deformacija tla (spuštanja u urbanim područjima) izloženost – Exposure izoseiste – Isoseismal lines: zatvorene linije koje spajaju mjesta istog intenziteta potresa na površini Zemlje

k katalog potresa – Earthquake catalogue: osnovni podaci o potresima: datum, vrijeme, lokacija, epicentar, žarište, magnituda, intenzitet katastrofa – Disaster: prirodna ili izazvana šteta većih razmjera kontinentalna kora – Continental crust: gornji čvrsti „sloj“ Zemljine građe Kobe, Japan – grad u Japanu

l likvefakcija – Liquefaction: potpuni gubitak čvrstoće tla prilikom potresa litosfera ili Zemljina kora – Lithosphere Earsthʼs Crust: grčki lithos: kamen i sfera: kugla

329

longitudinalni (P-primarni) seizmički valovi – Longitudinal P-Primary seismic waves

potres – Earthquake: iznenadno i brzo podrhtavanje tla, ponekad s katastrofalnim posljedicama

površinski dugi seizmički valovi – Surface seismic waves: Rayleighovi (R) valovi i Loveovi (L)

magnituda potresa – Earthquake magnitude: mjera energije oslobođene potresom: označava se s M

seizmički valovi

makroseizmički podaci – Macroseismical data: opažanje efekata potresa na tlo, objekte i ljude MCS ljestvica – MCS scale: ljestvica za određivanje intenziteta seizmičnosti po Mercalli-Cancani-Siebergu Međunarodno desetljeće zaštite od prirodnih katastrofa (1990–2000) – International decade for protection of natural disasters (1990–2000) migracija seizmičke aktivnosti – Migration of seismic activity: seljenje seizmičke aktivnosti u određenom pravcu i smjeru (prema jačem epicentru potresa) mikroseizmički podaci – Microseismical data: podaci o potresima dobiveni instrumentalnim mjerenjima Mohorovičićev diskontinuitet – Mohorovics discontuity: skraćeno MOHO diskontinuitet MSK-64 ljestvica – MSK-64 scale: UNESCO-ova ljestvica za određivanje intenziteta seizmičnosti

n Nacionalna platforma za smanjenje rizika od katastrofa – National Platform for Disaster Risk Reduction neotektonski rasjedi – Neotectonic faults: rasjedi iz mlađega geološkog doba (neogen i kvartar)

o oceanska kora – Oceanic crust: čvrsti dio Zemljine kore ispod oceana odgovor – Response: odgovor na opasnosti i katastrofe održivi razvoj – Sustainable development: razvoj društva u snošljivim okolnostima otpornost – Resilience: kapacitet zajednice prilagođen izloženosti hazardima da smanji njihov efekt na ukupno društvo (otpornost gradova na katastrofe)

p paleodislokacije – Paleodislocations: geološki stari, danas najčešće neaktivni rasjedi planiranje zemljišta – Land use planning: optimalno i racionalno korištenje zemljišta za izgradnju

330

prevencija – Prevention: sprečavanje, preprečivanje prihvatljivi rizik – Acceptable risk: rizik od kojeg ne prijete znatnije štete primarni valovi – P waves: naziv za longitudinalne seizmičke valove prilagođavanje – Adaptation: prilagođavanje nastalim uvjetima prirodni hazard – Natural hazard: hazard izazvan prirodnim pojavama (potresi, poplave…) pripremljenost za moguće katastrofe – Preparedness for possible disaster procjena rizika – Risk assessment prstenaste strukture – Ring structures: geološke strukture kružnog ili eliptičnog oblika

r rano upozorenje – Early warning ranjivost – Vulnerability: stupanj gubitaka kod pojave rizika određene magnitude rasjed – Fault: prekid litološkog kontinuiteta uz kretanje blokova po paraklazi rasjed, subvertikalni – Subvertical fault: rasjed sa strmom paraklazom rasjedna ploha (paraklaza) – Fault scarp rasjedna trasa – Fault trace Richterova ljestvica – Richter scale: koristi se za određivanje magnitude potresa (po Richteru) rizik – Risk: očekivani gubitak zbog pojave nekog hazarda u odnosu na gubitak ljudskih života, imovine i utjecaja na okoliš rizik, seizmički – Seismical risk: rizik od prirodnog hazarda (potresa), vjerojatnost očekivanih gubitaka ili šteta rozetni dijagrami – Rosete diagrams: grafički prikaz pravaca pružanja i brojnosti rasjeda

s seizmički hazard – Seismical hazard: hazard izazvan potresima

seizmogenetsko područje – Seismogenetic area: područje aktivne seizmičnosti

transformni rasjed – Transform fault: horizontalno smicanje blokova/ploča u suprotnim smjerovima

seizmologija – Seismology: grana geofizike koja proučava potrese

tsunami – Tsunami waves: vodeni val nastao zbog jakog podmorskog (podvodnog) potresa ili nekog drugog fenomena

seizmološke postaje – Seismological stations: mjesta za registriranje i prikupljanje podataka o potresima seizmičnost – Seismicity: geografski i vremenski raspored potresa seizmograf – Seismograph: instrument za bilježenje potresa seizmotektonika – Seismotectonics: dio tektonike koji se bavi potresima seizmičko zoniranje – Seismical zoning: određivanje stupnja seizmičke aktivnosti u nekom području seizmičko mikrozoniranje – Seismical microzoning: područje podijeljeno na zone po stupnju moguće seizmičnosti

u ublažavanje – Mitigation: različiti aspekti ublažavanja posljedica izazvanih potresima ublažavanje rizika i izgradnja otporna na prirodne i izazvane hazarde – Mitigate risks and build resilience from natural and human-made hazard UN – Ujedinjeni narodi, konačna deklaracija o međunarodnoj dekadi za smanjenje rizika od katastrofa (1990–1999) – UN Final Declaration on International Decade for Natural Disaster Reduction (1990–1999)

seizmotektonska rajonizacija – Seismotectonic separation: izdvajanje obično većih područja prema stupnju potencijalne seizmičke aktivnosti

upravljanje rizikom – Disaster risk management

smanjenje rizika – Risk reduction

upravljanje očekivanim rizikom – Prospective disaster risk management

socijalno-prirodni hazard – Socio-natural hazard sposobnost razvoja – Capacity development: obujam, prostor, kapacitet razvoja subdukcijska zona – Subduction zone: zona u kojoj jedna tektonska ploča tone i podvlači se pod drugu (obično oceanska ploča pod kontinentalnu – subdukcija)

š širenje grebena – Spreading ridge: u oceanima, razmicanje tektonskih ploča i nastanak oceanskog hrpta izgrađenog od magme

t tehnološki hazard –Technological hazard tektonika – Tectonics: grana geologije koja proučava prostorni položaj stijena i odnose u Zemljinoj kori

upravljanje opasnostima – Emergency management

v Vatreni prsten – Ring of fire: rub oko Tihog oceana, tektonski najnestabilniji dio planeta Zemlje (obiluje vulkanima i potresima) vulkanska erupcija – Volcanic eruption: vulkan izbacuje produkte (lavu, pepeo, plinove i dr.) na površinu Zemlje i u podmorje

y Yokohama strategija (1994): Sigurniji svijet u 21. stoljećusmanjenje rizika od katastrofa – Yokohama strategy (1994): More safety world in 21st century-disaster risk reduction

z Zemlja – Earth: planet star oko 4,5 milijardi godina

tektonika ploča – Plate tectonics: tektonika koja proučava kretanje kontinenata ili njihovih dijelova (tektonskih ploča)

Zemljina kora – Earthʼs crust: površinski dio Zemlje, zove se i litosfera.

transverzalni (S-sekundarni) seizmički valovi – Transverse (S-secondary) seismic waves

Zemljin omotač – Earthʼs mantle: područje geosfere ispod Zemljine kore (zove se i plašt)

Pojmovi i izrazi (Terms)

331

Zemlja - zapadna hemisfera, morfologija kopna i dna oceana 332 ďťż (uz dopuĹĄtenje, br. slike 1142033: Ng Maps/National Geographic Creative).

5. EXTENDED SUMMARY

EARTHQUAKES – Causes and Consequences with Regards to Croatia and Neighbouring Regions

Frequently occurring natural catastrophes, earthquakes in particular, have caused the loss of almost one million human lives as well as great property losses during the last several decades. This fact has initiated a number of international institutions, the United Nations in particular, to undertake actions for the better mitigation of natural catastrophes and to reduce the risks. Particular emphasis is given to increasing in the utilization of satellite images, which is also discussed in this book. The book is divided into three parts: Part one: The earth’s structure and composition and its impact on seismicity Part two: Earthquakes in Croatia and neighbouring countries Part three: Earthquakes - after effects and how to safeguard against them. ■ Part one – The earth’s structure and composition and its impact on seismicity Part one of this book is generally devoted to tectonics and seismotectonics, particularly to plate tectonics as a major trigger of earthquakes. The Earth, as a planet, is in a state of constant changes ever since its birth; this is evidenced in natural processes such as earthquakes, tsunamis, volcanism, etc. Approximately 5 million earthquakes

of various intensities shake the Earth every year. Major earthquakes (circa 18 to 20 earthquakes) are of the magnitude M > 7.0, and about 100 to 200 are strong earthquakes with magnitudes of M = 6.0 – 6.9. Catastrophic or great earthquakes with M > 7.9 occur approximately once every few years. From the end of previous century until now, the world has been struck by approximately 40 devastating earthquakes. During the last decade, earthquakes and earthquake-generated tsunamis have caused more than 800,000 deaths and enormous property loss; for example, in the Indian Ocean in 2004, Pakistan in 2007, China in 2008, Haiti in 2010, Chile in 2010 and Japan in 2011. The planet Earth was molten 4.5 billion years ago. The cooling of its surface caused the formation of a solid crust, first in form of islands which merged and enlarged over time leading to the formation of continents and oceans. Some 200 million years ago, the Earth had only one continent, Pangea. Over the time, it disintegrated into several parts - continents. The Earth is composed of crust, mantle and core. The crust is composed of several spherical layers, built of different rocks. There are two types of Earth crust: the thicker continental crust which builds continents and the thinner oceanic crust under

EARTHQUAKES – CAUSES AND CONSEQUENCES WITH REGARDS TO CROATIA AND NEIGHBOURING REGIONS

335

the oceans. Crust is, on average, approximately 70 km thick, but it is only 10 km or so thick under the oceans. The boundary between the Earth’s crust and the upper mantle is sharp, well-defined and is known as the MOHO discontinuity. The Earth’s mantle reaches down to a depth of 2900 km and deeper still occurs the Earth’s core consisting of the outer and inner cores. The outer core is in a molten state. The continents are in constant motion which may be mutually convergent (continents collide), divergent (continents diverge) or in translation (continents shift laterally). The Earth’s surface is divided into more than 20 continental and oceanic tectonic plates which drift over plastic asthenosphere. The largest are the African, Antarctic, Indo-Australian, Eurasian, North-American, South-American and Pacific tectonic plates. There are three types of margins between the tectonic plates: ••

divergent margins – forming tectonic rifts

••

convergent margins – forming subduction zones and trenches

••

transcurrent margins – transforming faults causing lateral displacement of the plates

Tectonic rifts are formed when shear stress overcomes the shear strength of the crust rocks, so that they break and individual blocks diverge. Subduction zones are locations where one tectonic plate sinks beneath another one. Commonly, heavier oceanic plates sink beneath lighter continental plates.

336

Transform faults (transcurrent margins) are faults with a horizontal displacement of the blocks (plates), commonly in opposing directions. Most earthquakes are caused by tectonic movements in the Earth’s interior which are most prominent at the plate boundaries. The majority of earthquakes in the world, over 90%, occur in one of three seismically active zones. The most active is the Circumpacific zone (also known as the “Ring of Fire”) which has generated approximately 80% of all earthquakes in the world. The second, by intensity, is the Mediterranean-Transasian zone which has generated approximately 15% of all earthquakes, and the third is the African-Atlantic zone which has generated approximately 5 % of all earthquakes. The Mediterranean region is a part of the Mediterranean-Transasian seismogenic zone which covers the large African, Arabian and Eurasian tectonic plates. Therefore, this region is seismically very active. Within this zone, several smaller tectonic plates can be differentiated, such as Adria microplate. The African tectonic plate still drifts towards Europe, affecting the Mediterranean Sea. Some 6 million years ago, the Mediterranean Basin suffered a cessation of connections with the Atlantic Ocean and complete desiccation. However, 4 million years ago, the Gibraltar Strait suddenly opened, dividing the European and African continents. This caused an outburst of Atlantic waters into the closed Mediterranean basin, forming the sea which we know today as the Mediterranean Sea. The collision of

Africa and Europe, 30 million years ago, caused an uplift of marine sediments up to 4,800 m above

magmatic activity, and thus are differentiated as tectonic, volcanic or collapse earthquakes.

sea level, forming today’s Alps. There were several historical major earthquakes in the Mediterranean region which leveled several cities and killed a large number of their inhabitants. These earthquakes included: the Dubrovnik (Croatia) earthquake in 1667, the Catalan (Spain) earthquake in 1693, the Lisbon (Portugal) earthquake in 1755, the Messina (Italy) earthquake in 1908, the Erginan (Turkey) earthquake in 1939, the Agadir (Morocco) earthquake in 1960, and many others. The Mediterranean region hosts a seismotectonically very active zone known as the Hellenic tectonic arc (or the Hellenic volcanic arc) which stretches from Turkey, then south of Crete into the Ionian Sea. It is considered one of seismotectonically most active regions of Europe and Greece is considered seismically the most threatened European country. The eastern Adriatic Sea coast (the western Balkans) is an area of enhanced seismic activity, a subduction zone where the Adria microplate plunges beneath the Dinarides (the Dinaric Alps). According to geodetic data, the Adria microplate is drifting towards the north and north-east at a rate of 4 – 5 mm per year causing the Italian coast to move closer to Croatian coast. Earthquakes, by their origin, can be natural and artificially induced (anthropogenic). Natural earthquakes are a consequence of the Earth’s interior dynamics and are caused by tectonic disturbances and/or

Pojmovi i izrazi (Terms)

Tectonical earthquakes are the most important, the most common, and the strongest (they comprise about 90% of all earthquakes). Volcanic earthquakes are related to magmatism, namely the explosive release of magma from a volcanic vent. They comprise approximately 7% of all earthquakes. Collapse earthquakes are caused by the collapsing of roofs of caverns, or by rockfalls, and comprise 3% of all earthquakes. They most commonly occur in areas made up of carbonate rocks. Anthropogenically induced earthquakes are caused by different human actions. Earthquakes are defined by their focus (hypocenter), epicenter, magnitude and intensity. The earthquake focus (hypocenter) may be at various depths within the Earth interior. It is a point deep beneath the Earth’s surface where an earthquake is generated. The orthogonal projection of the earthquake focus at the Earth’s surface is called an epicenter and is defined by its geographical coordinates. The mechanical energy released in the earthquake focus spreads through the rocks in the form of seismic waves which comprise: •• •• ••

longitudinal waves (p - primary) secondary waves (s - waves, or shear waves) surficial (long waves, L and R)

337

Energy released in the earthquake focus is transferred through the Earth’s crust as waves which, at the surface, manifest as shaking of the ground. Seismographs record the earthquake energy as vibrations. The main characteristic of the earthquake energy is its magnitude which is defined by the amount of energy released in the hypocenter and is reported by Richter’s scale. The earthquake intensity reflects its effects on the ground, objects and people and is reported by the Mercalli-CancaniSieberg (MCS) scale or a similar scale. Earthquake prediction is based on the study of precursor events and processes such as measurement of slip in a terrain, changes in water table position or ground water temperature, mineralization in springs and wells generally, changes in concentration of some gasses (e.g. radon) in water and the atmosphere, occurrence of increased ground noise in the future earthquake location, changes in the electrical resistivity of rocks, etc. Earthquake prediction can be short-term and long-term. Short-term earthquake prediction primarily relates to earthquakes of M $ 6.0. It has a goal of reducing potential damage which could be caused by an earthquake. Long-term earthquake prediction alludes to a period of several years over which it is necessary to define the seismic condition of a given area in the time-frame of the recurrence of earthquakes of various magnitudes.

338

Earthquake induced tsunamis are sea waves which travel at speeds up to 1000 km/h and can reach a height of over 30 m. They are most frequent in the Pacific Ocean (where approximately 85% of all tsunamis occur). It must be stressed that many international organizations and institutions are involved in disaster mitigation and earthquake risk reduction. The most prominent amongst these are the agencies of the United Nations, such as the United Nations Office of Outer Space Affairs – OOSA which has built a platform for the application of satellite data for disaster management and hazard response (UN-SPIDER). The United Nations have issued several resolutions and protocols for the reduction of risks and natural disasters and after effects, such as “The Millennium Declaration” (2000), the “Kyoto Protocol” (2005), “Building the Resilience of Nations and Communities to Disasters” (2005-2015), the “United Nations Platform for Space-based Information for Disaster Management and Emergency Response” (2008), and many others. From the wording within these declarations, it is evident that particular attention is being devoted to the utilization of satellite data in these activities. ■ Part two – Earthquakes in Croatia and neighbouring countries This part describes the seismicity and earthquakes in Croatia and neighbouring countries. The Balkan Peninsula, including Croatia and neighbouring countries, belongs to the Mediterranean–Transasiatic seismic zone which is one of the seismically most active zones within Europe, with high seismic

risks. This zone is located in a wide area between two large tectonic plates, the African and Eurasian plates. The African plate drifts generally towards the north. It is disintegrated into several smaller fragments in the area of the Adriatic and Aegean Seas which are subducting at various rates under the Eurasian plate, namely the Dinaric and Hellenic mountain chains, causing increased seismic activity and strong earthquakes. Several devastating earthquakes have occurred in this area in the past such as in Dubrovnik in 1667, Zagreb in 1880, Messina in 1908, Skopje in 1963, Banja Luka in 1969, and on Montenegro’s coast in 1979. Statistical data show that in Croatia and neighbouring areas several thousand earthquakes occur annually. Moreover, this region is struck by at least one major earthquake each 10 – 15 years and by a catastrophic earthquake once in 60 – 70 years. Numerous studies of earthquakes and their concentration have allowed for the identification of major epicentral areas in Croatia and neighbouring countries. The major stimulus for intensive seismic studies in this area was provided by the strong earthquakes which struck Croatia and the region in the second half of the 20th century. The first seismological station in Croatia was opened in Pula in 1900 and today there are 21 active seismographs in the country. The causes of earthquakes in Croatia and neighbouring countries are almost always related to tectonic

Pojmovi i izrazi (Terms)

movements. The above mentioned areas belong to the Alpine orogen which has suffered strong tectonic disturbances in its geological history and still today undergoes strong seismic activity and earthquakes. A part of the African plate in the Adriatic Sea is called the “Adria microplate”. Its subduction beneath the Dinaric Alps causes tectonic movements and stress in rock masses. Fragments of the Adria microplate are being subducted towards the north and the north-northeast. The subduction acts at different rates and at different angles, so individual tectonical blocks sink faster or slower causing horizontal displacement between the blocks. The average rate of subduction is several millimeters to 2 cm annually. This tectonic activity is a major cause of increased seismicity in Croatia and Montenegro. The bordering (fault) zones between large geotectonical units are seismotectonically most active and it is in these zones that earthquakes of the highest magnitudes occur. Epicenters are located in particular bordering zones, amongst which are distinctive zones, one along the eastern Adriatic coast and another that strikes from Sarajevo to Banja Luka, Zagreb, Ljubljana and further on towards Gemona in Friuli. In addition to the longitudinal zones where the strongest and most frequent earthquakes occur, it is possible to identify transversal zones striking from the Adriatic Sea inland. These zones strike from Kotor towards the north, from Dubrovnik towards the northwest, from Šibenik towards the northeast heading to Banja Luka, and from Novi

339

Vinodolski towards Zagreb. These are deep zones with a weakened crust and palaeodislocations that generate earthquakes whose energy is manifested along younger active faults or at their intersections and contacts, such as in the areas of Banja Luka, Zagreb, Ljubljana and elsewhere. These areas have been struck by catastrophic earthquakes, such as the M = 6.6 earthquake in Banja Luka in 1969, the M = 6.3 earthquake in Zagreb in 1880 and the M = 6.3 earthquake in Ljubljana in 1895. In the Croatian interior, the Zagreb epicentral area is seismically most active, where the strongest expected earthquakes may reach M = 6.5 Richter magnitude. In the eastern Adriatic Sea, the strongest earthquakes may reach a maximal magnitude of M = 7.5 in the Dubrovnik epicentral area and in environs of Rijeka a maximal expected earthquake may reach M = 6.3 Richter magnitude. In Croatia and neighbouring countries it is possible to identify several epicentral zones, or regions with increased seismic activity: Eastern Slavonia, Banja Luka, Zagreb, Ljubljana, Friuli, Rijeka, Zadar-Šibenik, Makarska (Biokovo), Central Adriatic Sea, Dubrovnik and along Montenegro’s coast. The Eastern Slavonian epicentral zone harbours several areas with increased seismic activity: Baranja, Dilj Gora and Papuk. Within this areas there are several locations that have registered earthquakes on a M = 4.8 – 5.7 Richter magnitude o o and V – VIII MCS intensity. The Banja Luka epicentral zone occupies rather a large area but the largest concentration of earthqu-

340

akes is located in the immediate vicinity of Banja Luka city. The Banja Luka epicentral zone is located at the intersection of major faults with different orientations, so that seismic activity coincides with fault tectonics. The strongest recorded earthquake in the Banja Luka area occurred in 1969, with catastrophic consequences. Its epicentral intensity was MCS IXº and M = 6.6 Richter magnitude. The devastation caused a loss of housing for 70,000 inhabitants, 15 people lost their lives, and 1,117 were injured. The Zagreb epicentral zone is one of the seismically most active areas in continental Croatia. Its seismicity is caused by tectonical disturbances and the intersection of major faults of various orientations. The most prominent is the NW-SE trending longitudinal fault which strikes for the most of its length along the Sava River valley; therefore, it is named the Sava Fault. Several NW-SW trending faults strike perpendicularly or diagonally and run along the Medvednica Mountains. This region hosts several epicentral areas with locations of increased seismic activity: Medvednica, Pokuplje, Žumberak and Bilogora. Previously registered earthquakes in this region indicate that strong earthquakes of M = 6.8 Richter magnitude can be expected. Historically, the area has been struck by several strong earthquakes, the strongest one in 1880 was known as the “Zagreb earthquake” with an estimated M = 6.3 Richter magnitude, VIII° MCS intensity, and 10 km deep focus. This earthquake was disastrous, leveling 1,700 houses.

The Ljubljana epicentral area is located in a seismotectonically active zone extending from Zagreb northwestwards across Ljubljana towards Friuli in Italy. The largest concentration of earthquakes is recorded in broad area of Ljubljana. Such seismicity is caused by the intersection of major faults of various orientations which cause complex tectonical activity that coincides with increased seismic activity. Apart from Ljubljana, where the strongest earthquake with an estimated M = 6.1 Richter magnitude and VIII° – IX° MCS intensity occurred in 1895, there are several other locations of increased seismicity in the epicentral area, particularly in the environs of Litija and Cerknica Lake. Earthquakes of maximal Richter magnitude M = 4.7 – 5.6 and MCS intensity of VIIE – VIIIE have occurred there. Seismicity of Friuli (Italy). Three major geotectonical units intersect in the Friuli region: the Adriatic depression, the Alps and the Dinarides. The major earthquake-generating mechanism is the collision of the European plate with the Adria microplate. Seismic activity in this region is of a moderate intensity, M > 5.0 Richter magnitude and the recurrence time is circa every 7 years. The largest concentration of earthquake epicenters is in the area of Gemona village where the strongest recorded earthquake of M = 6.4 Richter magnitude occurred in 1976. From the epicenter of that earthquake, other epicenters were aligned towards the SW and the SE. The Rijeka epicentral area is located in a seismotectonically very active zone which extends from Friuli in Italy southeastwards across Rijeka, Senj and

Pojmovi i izrazi (Terms)

Lika, towards the Velebit Channel. This seismogenic zone hosts several locations with increased seismic activity such as Ilirska Bistrica, Klana, Rijeka, Krk, Vinodol, Senj and Brinje. Several strong earthquakes have occurred in this area with an average magnitude M = 5.0, although the strongest one was the Rijeka earthquake with M = 6.3 Richter magnitude and MCS intensity of VIII–IXE. The Zadar-Šibenik seismogenic region extends approximately from Zadar and Dugi Otok in the NW towards Šibenik in the SE, comprising the coastal area, internal islands, the internal part of Ravni Kotari, the Zrmanja River valley and the Knin and Drniš areas. Strong tectonical disturbances have occurred in this region which have caused the uplift of the Velebit and Dinara mountains. Earthquakes coincide with tectonical movements and the epicenters are located along major faults or at their intersections. There are several areas with notably increased seismicity such as the environs of Zadar city, the Zemunik area, the Benkovac area and a broad area of Knin. The strongest recorded earthquake of M = 5.5 Richter magnitude struck Knin in 1986. The Biokovo epicentral area has several distinct locations with increased seismicity. In addition to the Biokovo massif, increased seismic activity is also recorded in Sinj and Imotski poljes and in Tihaljina (Herzegovina). In the Biokovo Mountains area the strongest registered earthquake happened in 1962 with M = 6.1 Richter magnitude and VIII–IXº MCS intensity.

341

The Central Adriatic Sea (wider area between Monte

Treskavica were struck by strong earthquakes of

Gargano (Italy) and Lastovo and Vis islands (Croatia)

M = 6.0 Richter magnitude.

is seismotectonicaly the most active part of the Adriatic depression. The major earthquake-gene-

Earthquakes in Montenegro’s coastal region are

rating mechanism are the tectonic and magmatic

most numerous in the Ulcinj, Bar, Budva and

activities. Seismic activity in this area is most often

Boka Kotorska coastal areas. In the past, several

with M = 3 – 4 Richter magnitude. The largest

catastrophic earthquakes have struck the area

concentration of earthquake epicenters is in the area of Palagruža islet and Jabuka islet (westwards from Vis island) where the strongest recorded earthquake of M = 5.50 – 5.99 Richter magnitude occurred. The Dubrovnik epicentral region is one of the seismically most active zones in Croatia, indeed in the whole of the western Balkans. The strongest expected earthquakes in this region can be of M = 7.5 Richter magnitude. The main causes of these earthquakes are the subduction of the Adria microplate beneath the Dinarides and major faults. There have been several strong earthquakes in the area, the strongest one was in 1667 which devastated the city of Dubrovnik and killed over 3000 citizens. Its Richter magnitude was estimated as M = 7.4 and MCS intensity as Xº. The seismicity of Bosnia and Herzegovina. Apart from the Banja Luka area described above, increased seismic activity is particularly pronounced in the Bosnian-Herzegovinan part of the External

of M = 6.3 Richter magnitude and IXE – XE MCS intensity. However, the strongest earthquake occurred in 1979 with an epicenter in the Adriatic Sea between Ulcinj and Bar. This was one of the strongest earthquakes in the Balkans, of M = 7.0 Richter magnitude and an epicentral intensity of MCS IXº. It devastated Montenegro’s coast, killing 101 inhabitants in Montenegro and 35 in Albania. ■ Part three – Earthquakes – after effects and how to safeguard against them For the first time in the history of mankind, more than half of the world’s population lives in cities. It is estimated that, by 2025, the ratio of urban population will reach two thirds of the world’s population. The concentration of population in urban areas significantly increases risks from natural hazards including seismic risks. Many cities around the world with populations of over 10 million are located in areas prone to natural catastrophes such as strong earthquakes, floods,

Dinarides, the broad area of Mostar city and in the

or droughts (e.g. Istanbul, Teheran, Tokyo and

Treskavica Mountains. Increased seismic activity

many others). It is well known that earthquakes

is also recorded at several locations in the central

cannot be prevented, but the risks, casualties and

Dinarides: Jajce, Zenica, Sarajevo, Treskavica and

material damage can be significantly reduced by

Foča. Specifically, Tihaljina, Ljubuški, Stolac and

the application of appropriate mitigation actions.

342

When a strong earthquake occurs, life turns from normal into one of an emergency state, which commonly induces chaos, panic and horror incorporating feelings of powerlessness; people suffer and whole families vanish. In these circumstances, the injured must firstly be saved and medically treated, ruins need to be searched for survivors and the deceased, field hospitals must be organized and auxiliary accommodation and food distribution for the homeless population must be provided. There are also many other necessary tasks, such as providing drinking water, the removal of underground and hanging power lines, clearing roads and streets, etc.

expected intensity within a recurrence time of 200 years, can cause damage to a construction structure but not cause its collapse. The building of urban settlements is a vital task and today it is also shared among many national and international institutions which aim to increase the quality of building designs through a rising awareness of building codes and through the encouragement of appropriate governmental institutions in regulating the building of earthquake-resistant buildings. A seismic spatial and urban planning, design and construction work provides protection against earthquakes and is vital for the reduction of natural hazardsâ&#x20AC;&#x2122; after effects.

Factors that influence earthquake intensity. There are several factors which influence earthquake intensity and its consequences. In addition to earthquake magnitude, important factors include the composition and mechanical properties of the terrain (unstable slopes, rockfalls, land slides), ground water (liquefaction), building codes, etc.

Earthquake preventive procedures. Earthquakes are amongst the largest natural catastrophes which cannot be prevented, nor foreseen. We are aware that we live with risks which, if not monitored, can endanger the population, material goods and the environment, and cause large catastrophes.

Today, there are several building codes, norms and regulations which are imposed for regulating construction works, particularly in seismically active areas. In Europe, the Eurocode-8 (EC 8) is mostly used which regulates the design and construction of earthquake-resistant buildings with the primary goal of protecting human lives, reducing earthquakeinduced damage and defining the importance of the structural integrity of buildings. The quality of construction is of the utmost importance in minimizing possible earthquake-induced damage. It is important to design buildings in a manner so that an expected â&#x20AC;&#x153;strongest earthquakeâ&#x20AC;? of a maximal

Preventive protection actions, in the case of earthquakes, are the enforcement of appropriate legislature, laws, regulations, protocols, codes, etc. The primary goals of seismic protection are a reduction in the loss of human lives and goods, the protection and preservation of the functioning of vital infrastructural entities, the protection of the environment and health (e.g. from nuclear radiation), the preservation of historical heritage, the protection of communal and private property, and establishing a functional system of property insurance and life insurance. It is important to organize planned hazard management and risk reduction,

Pojmovi i izrazi (Terms)

343

as well as minimize any after effects. The United Nations and the World Bank are actively involved in these activities and, in addition to being financially supportive, they also help to raise awareness on how to reduce risks from catastrophes. As part of this several resolutions have been signed such as the “Yokohama Strategy and Plan of Action for a Safer World” and the “International Strategy for Disaster Reduction”, among others.

resilience. Buildings may suffer various degrees of damage: low, moderate, heavy, collapse and complete destruction. After the degree (weight) of damage, we recognize three categories; 5% of damaged buildings, 50% of damaged buildings (many) and 75% of damaged buildings (the majority).

When planning protection against earthquakes, preventive protection actions in seismically active areas, undertaking appropriate activities at the moment of the first earthquake shock, and undertaking necessary activities immediately following the earthquake, must be kept in mind.

An early warning system is a very important phase in disaster management. The goal of early warning is to issue a timely warning to the population of imminent disaster, so that losses in an earthquake can be minimized. Such a system comprises three basic important components: understanding the hazard, monitoring, warning and information dissemination, and responsibility for, and preparedness for action by, the relevant governmental bodies.

New building codes for urban planning comprise regulations which enforce the ductile sediment behaviour of the whole structure to avoid sudden collapse caused by violent ground shaking. Buildings designed according to the EC-8 code ensure that they will not collapse during an earthquake and that the structure will retain its integrity after the earthquake.

Today, space technologies and GIS are available for monitoring natural hazards (their spatial and temporal dynamics).These can be utilized at all stages of hazard management and mitigation and several United Nations institutions are particularly involved in the application of satellite images and GIS in early warning systems, e.g. UN-SPIDER and UNISDR.

Negative earthquake-induced consequences on buildings depend on the type of construction and construction methods. Good examples for this principle are two earthquakes which occurred in 2010, in Haiti (poor construction methods) and Chile (good construction methods). The most earthquakeresilient buildings are made of reinforced concrete and steel-frames, good wooden buildings give a good performance, whereas buildings made of uncut stone and unbaked bricks have the poorest

Relief actions. When a disaster strikes a large part of the affected population suffers and is in need of rapid and efficient help. In such situations, the results are best if the relief is provided by qualified organizations and individuals. Amongst the first to arrive are medical teams who provide first aid to the injured, then come search and rescue teams for releasing victims from collapsed structures; this involves various detectors and search dogs. Civil service protection incorporates fire brigades,

344

the services in charge of evacuation, emergency housing of evacuees and the services in charge of water and food distribution. Providing first aid and necessary medical services to the population affected by a natural hazard are of vital importance. Medical treatment should always be provided within the first 24 hours after the earthquake. People get injured in various ways during an earthquake and the collapse of structures.

Pojmovi i izrazi (Terms)

There are various injuries such as broken bones, bleeding, poisoning, drowning, burns, suffocation, muscular injuries, etc. In these situations the good correlation, preparedness and equipment of all the services involved in the rescue and relief actions is of vital importance. It is also important to stress the necessity of panic suppression, giving timely information to the population, as well as the maintenance of order and the security of the population.

345

O AUTORU Dr. sc. Marinko Oluić rođen je 1935. godine u Bilišanima kraj Obrovca, Hrvatska. Srednju školu završio je u Beogradu, a studij geologije na Prirodoslovnomatematičkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Na Bergakademie u Freibergu (Njemačka) specijalizirao se u primjeni fotogrametrije i fotointerpretacije u geologiji, a 1973. godine doktorirao na Humboldtovu sveučilištu u Berlinu i stekao akademski naziv doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.). Po završetku studija zaposlio se u Institutu za naftu u Zagrebu, koji je potom prerastao u Industroprojekt, odnosno INA-Projekt. Ondje je prošao sve faze istraživačkog rada i rukovođenja, od inženjera pripravnika do člana Poslovodnog odbora INA-Projekta. Izradio je veći broj stručnih elaborata i znanstvenih studija koristeći se pretežno metodama daljinskih istraživanja u različitim geološkim i drugim srodnim istraživanjima. Istraživanja je obavljao na području bivše Jugoslavije te u inozemstvu (Jordan, Indonezija, Irak–Kurdistan). Istodobno je izabran u znanstveno zvanje znanstvenog savjetnika, izvanrednog, a potom i redovitog profesora na Rudarsko-geološko-naftnom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu za kolegij Daljinska istraživanja u geologiji. Više od 25 godina održava nastavu iz toga kolegija na redovitom i poslijediplomskom studiju, a neko vrijeme i na poslijediplomskom studiju Geodetskog fakulteta u Zagrebu. Dr. Marinko Oluić radio je također u ekspertnim timovima Ujedinjenih naroda, Europske unije i Japanske svemirske agencije za razvoj i primjenu daljinskih istraživanja (snimanje i istraživanje Zemlje iz svemira). Jedan je od inicijatora osnivanja Znanstvenog vijeća (Savjeta) za daljinska istraživanja pri Hrvatskoj akademiji znanosti i umjetnosti (prije JAZU), u kojem je više godina bio predsjednik Komisije za geologiju i geofiziku, te osam godina potpredsjednik Vijeća. Od 2001. godine predstavnik je Hrvatske u Europskom udruženju institucija za daljinska istraživanja (EARSeL), a 2012 godine bio je predstavnik Ministarstva znanosti, obrazovanja i sporta RH u Europskom forumu za Globalni nadzor i sigurnost okoliša (GMES). Član je više domaćih i inozemnih znanstvenih i stručnih udruženja. Publicirao je više od 130 stručnih i znanstvenih radova u zemlji i inozemstvu, te sâm ili s koautorima napisao pet knjiga.

346

Marinko Oluić

ljeddircučeja s o p i a a po astank i susjedn

uzreobncimi onsvrtom na Hrvatsku s pos

Marinko Oluić

ice d e j l s o p i sjedna područja a k n a t s a na Hrvatsku i su n i c o r z u ebnim osvrtom s pos

Cijena: 350,00 Kn