เหตุใดแผ่นดินไหวที่รัสเซีย ไม่ก่อคลื่นยักษ์สึนามิที่สร้างความเสียหายร้ายแรง ?

เหตุแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่มีขนาดหรือแมกนิจูดถึง 8.8 ซึ่งเกิดขึ้นที่คาบสมุทรคัมชัตกา (Kamchatka Peninsula) ในทางตะวันออกของรัสเซีย เมื่อเวลา 11.25 น. ตามเวลาท้องถิ่นของวันพุธที่ 30 ก.ค. ที่ผ่านมา ถือเป็นเหตุแผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงสูงสุดครั้งหนึ่งของโลก เท่าที่เคยมีการบันทึกไว้

ในทันทีที่มีการตรวจพบเหตุแผ่นดินไหวดังกล่าว หลายฝ่ายต่างเป็นกังวลกันอย่างมากว่า ประชาชนที่อาศัยอยู่ตามแนวชายฝั่งของมหาสมุทรแปซิฟิกอาจได้รับอันตรายจากคลื่นยักษ์สึนามิ เหมือนกับที่เคยเกิดขึ้นมาแล้วในมหาสมุทรอินเดีย เมื่อวันที่ 26 ธ.ค. 2004 และที่ญี่ปุ่นเมื่อปี 2011 ทำให้ทางการในหลายประเทศมีคำสั่งอพยพผู้คนนับล้านในเขตอันตรายขึ้นที่สูงทันที

อย่างไรก็ตาม น่าประหลาดใจว่าคลื่นยักษ์สึนามิที่เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวครั้งล่าสุดที่คาบสมุทรคัมชัตกา ไม่ได้ทรงพลังน่าหวาดกลัว และไม่ได้สร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงเหมือนกับที่ได้คาดการณ์กันไว้ จึงน่าสงสัยอย่างยิ่งว่าอะไรคือสาเหตุของแผ่นดินไหวและสึนามิในครั้งนี้ ทำไมหายนะภัยร้ายแรงที่ควรจะเกิดขึ้น กลับผ่านพ้นไปได้โดยทิ้งความเสียหายไว้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ?

ต้นกำเนิดของแผ่นดินไหวครั้งรุนแรง

แม้คาบสมุทรคัมชัตกาจะตั้งอยู่ห่างไกลจากเมืองใหญ่และแหล่งชุมชน แต่ก็ใกล้กับ "วงแหวนแห่งไฟมหาสมุทรแปซิฟิก" (Pacific Ring Of Fire) ซึ่งก็คือเขตพื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิดบ่อยครั้ง

วงแหวนแห่งไฟดังกล่าว คือแนวเส้นโค้งที่ประกอบด้วยรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นธรณี (tectonic plate) ซึ่งมาบรรจบพบกันเป็นจำนวนหลายแผ่น โดยรอยต่อหรือรอยเลื่อนเหล่านี้วางตัวอยู่โดยรอบมหาสมุทรแปซิฟิก ในขณะที่แผ่นธรณีมีการเคลื่อนตัวที่สัมพันธ์กันอยู่ตลอดเวลา

สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งอังกฤษ (BGS) ระบุว่าเหตุแผ่นดินไหวถึง 80% ที่เกิดขึ้นทั่วโลก ล้วนเป็นการสั่นสะเทือนในแนววงแหวนแห่งไฟมหาสมุทรแปซิฟิก

ที่บริเวณนอกชายฝั่งของคาบสมุทรคัมชัตกา แผ่นธรณีหลักที่รองรับมหาสมุทรแปซิฟิก (Pacific plate) กำลังเคลื่อนตัวขึ้นไปทางตะวันตกเฉียงเหนือ ด้วยอัตราเร็ว 8 เซนติเมตรต่อปี ซึ่งมากกว่าอัตราการงอกของเล็บมือคนเพียง 2 เท่า แต่จัดว่ารวดเร็วมากสำหรับการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

เมื่อแผ่นแปซิฟิกเคลื่อนตัวขึ้นเหนือ มันได้ชนปะทะเข้ากับแผ่นธรณีย่อยโอโคตสก์ (Okhotsk microplate) ซึ่งเป็นแผ่นเปลือกโลกขนาดเล็กในทางตะวันออกของรัสเซีย แต่ด้วยเหตุที่แผ่นแปซิฟิกเป็นแผ่นธรณีหลักที่รองรับมหาสมุทร จึงมีองค์ประกอบเป็นหินแข็งที่หนาแน่นกว่าแผ่นธรณีย่อย และมีแนวโน้มจะจมลงไปใต้แผ่นธรณีย่อยที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า

ในขณะที่แผ่นแปซิฟิกค่อย ๆ จมลงไปในชั้นเนื้อโลก มันจะได้รับความร้อนจากศูนย์กลางของโลกและมีอุณหภูมิสูงขึ้น จนบางส่วนของแผ่นธรณีหลอมละลาย และจะสลายตัวจนหมดสิ้นไปในอีกหลายล้านปีข้างหน้า

ทว่ากระบวนการทางธรณีวิทยาดังกล่าว ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างราบรื่นเสมอไป เพราะบ่อยครั้งที่การเคลื่อนตัวเฉียดผ่านกัน รวมทั้งการมุดตัวและการผลักดันกันระหว่างแผ่นธรณีสองแผ่น เกิดการติดขัดจนแผ่นที่อยู่ด้านบน ถูกแผ่นที่อยู่ข้างล่างฉุดลากลงไปพร้อมกันด้วย

ความเคลื่อนไหวทั้งหมดนี้ทำให้เกิดแรงเสียดทาน ซึ่งอาจสะสมตัวเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลตลอดระยะเวลาหลายพันปี และเมื่อมีเหตุให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานนี้ออกมา ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ในชั่วขณะเพียง 2-3 นาที แผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่เรียกว่า "แผ่นดินไหวเมกะทรัสต์" (megathrust earthquake) ก็จะอุบัติขึ้น

ดร.สตีเฟน ฮิกส์ ผู้เชี่ยวชาญสาขาวิทยาแผ่นดินไหวเชิงสิ่งแวดล้อม (environmental seismology) จากมหาวิทยาลัยยูซีแอล (UCL) ของสหราชอาณาจักร ให้คำอธิบายว่า "เมื่อพูดถึงแผ่นดินไหว เรามักจะคิดว่าศูนย์กลางแผ่นดินไหวคือจุดเล็ก ๆ บนแผนที่ แต่อันที่จริงแล้ว ในกรณีที่เกิดแผ่นดินไหวครั้งรุนแรง จะมีการระเบิดปะทุพลังงานตามแนวรอยเลื่อนเป็นทางยาวถึงหลายร้อยกิโลเมตรเลยทีเดียว รอยเลื่อนขนาดใหญ่และพื้นที่รอยต่อที่กว้างขนาดนี้ คือสาเหตุของแผ่นดินไหวที่มีขนาดหรือแมกนิจูดในระดับสูง"

แผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์โลก ซึ่งรวมถึงแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดสามอันดับแรก ที่เกิดขึ้นที่ชิลีในปี 1960, ที่อะแลสกาในปี 1964, และที่เกาะสุมาตราในปี 2004 ล้วนเป็นแผ่นดินไหวเมกะทรัสต์ทั้งสิ้น

ส่วนที่คาบสมุทรคัมชัตกาของรัสเซียนั้น จัดว่าเป็นพื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงได้ง่ายอย่างยิ่ง โดยข้อมูลของสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐฯ (USGS) ระบุว่าเมื่อปี 1952 เคยเกิดแผ่นดินไหวที่มีขนาดหรือแมกนิจูด 9.0 มาแล้ว ตรงบริเวณที่ห่างจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวครั้งล่าสุด ไม่ถึง 30 กิโลเมตร

เหตุใดสึนามิครั้งนี้ไม่รุนแรงเหมือนในอดีต

เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนตัวอย่างฉับพลัน มวลน้ำมหาศาลที่อยู่เหนือแผ่นธรณีหลักที่รองรับมหาสมุทร จะกระฉอกและเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วเข้าหาชายฝั่ง ในรูปของคลื่นยักษ์สึนามิ

เมื่อคลื่นยังอยู่ในบริเวณน้ำลึก ระยะห่างระหว่างคลื่นแต่ละลูกจะไกลกันมาก ทั้งยังมีความสูงของยอดคลื่นไม่มากนัก ซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วแทบจะไม่พบคลื่นที่มีความสูงเกิน 1 เมตร นอกจากนี้ ความเร็วในการเดินทางของคลื่นในน้ำลึกก็สูงถึง 800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เทียบเท่ากับความเร็วของเครื่องบินโดยสารเลยทีเดียว

อย่างไรก็ตาม เมื่อสึนามิเคลื่อนเข้าสู่บริเวณน้ำตื้นใกล้ชายฝั่ง คลื่นจะชะลอความเร็วลงเหลือเพียง 30-50 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระยะห่างระหว่างคลื่นแต่ละลูกสั้นลง ส่วนความสูงจากฐานถึงยอดคลื่นกลับขยายตัวเพิ่มขึ้น จนเกิดเป็นกำแพงน้ำสูงลิ่วที่ใกล้ชายฝั่งได้

แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ยังไม่แน่ว่าแผ่นดินไหวที่รุนแรงเป็นพิเศษ จะสามารถก่อคลื่นยักษ์ขนาดใหญ่กว่าปกติ ที่ซัดเข้าฝั่งจนเกิดน้ำท่วมเข้าไปถึงส่วนลึกของแผ่นดินได้ โดยคลื่นยักษ์สึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวที่คาบสมุทรคัมชัตกานั้น มีความสูง 4 เมตร เมื่อซัดเข้าชายฝั่งบางส่วนในภาคตะวันออกของรัสเซีย ซึ่งนับว่ายังห่างไกลจากคลื่นยักษ์ความสูงหลายสิบเมตร ที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรอินเดีย เมื่อวันที่ 26 ธ.ค. 2004 และที่ญี่ปุ่นเมื่อปี 2011 หลายเท่าตัว

ศาสตราจารย์ลิซา แม็กนีล ผู้เชี่ยวชาญด้านแผ่นธรณีจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันของสหราชอาณาจักร ให้คำอธิบายต่อเรื่องนี้ว่า "ความสูงของคลื่นยักษ์สึนามิ ยังถูกกำหนดด้วยปัจจัยอื่น ๆ อย่างเช่นรูปทรงของพื้นทะเลใกล้ชายฝั่ง และสัณฐานของแผ่นดินตรงบริเวณที่คลื่นซัดเข้าฝั่ง ปัจจัยเหล่านี้และจำนวนประชากรที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ คือตัวกำหนดว่าจะเกิดความเสียหายขึ้นมากน้อยแค่ไหน"

รายงานเบื้องต้นของ USGS ระบุว่าศูนย์กลางแผ่นดินไหวที่คาบสมุทรคัมชัตกาค่อนข้างตื้น โดยอยู่ลึกลงไปใต้ดินเพียง 20.7 กิโลเมตร ซึ่งน่าจะทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของพื้นก้นสมุทรมากกว่าที่เป็นอยู่ และเกิดคลื่นยักษ์สึนามิที่มีขนาดใหญ่กว่านี้มาก

อย่างไรก็ตาม ดร.ฮิกส์ กลับมองว่า "มีความเป็นไปได้ที่แบบจำลองซึ่งคาดการณ์ความสูงของสึนามินั้น ใช้ค่าประมาณการความลึกของศูนย์กลางแผ่นดินไหวแบบดั้งเดิม ซึ่งอาจจะตื้นกว่าความเป็นจริงมาก ทั้งที่จริงแล้วศูนย์กลางแผ่นดินไหวอาจอยู่ลึกกว่านั้นได้ถึง 20 กิโลเมตร ซึ่งจะส่งผลต่อความสูงของคลื่นโดยทำให้ลดลงไปได้มากทีเดียว"

ระบบเตือนภัยที่ดีกว่าเดิม

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่ง ที่ทำให้คลื่นยักษ์สึนามิจากคาบสมุทรคัมชัตกาไม่สร้างความเสียหายร้ายแรงนัก คือระบบเตือนภัยที่ทำงานอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

เนื่องจากมีเหตุคลื่นยักษ์สึนามิเกิดขึ้นบ่อยครั้งในมหาสมุทรแปซิฟิก หลายประเทศในภูมิภาคดังกล่าวจึงมีศูนย์เตือนภัยสึนามิ ซึ่งส่งข้อความเตือนภัยผ่านช่องทางสื่อสารสาธารณะ เพื่อประกาศให้ผู้คนเร่งอพยพออกจากเขตอันตรายโดยด่วน

เมื่อเหตุการณ์คลื่นยักษ์สึนามิในมหาสมุทรอินเดีย เกิดขึ้นหลังวันคริสต์มาสในปี 2004 เพียงวันเดียว ในตอนนั้นยังไม่มีการติดตั้งระบบเตือนภัยที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพเพียงพอ ทำให้ผู้คนในแถบชายฝั่งไม่อาจจะอพยพหนีภัยได้ทันการณ์ จนเป็นเหตุให้มีผู้เสียชีวิตถึงกว่า 230,000 คน ใน 14 ประเทศ

ปัจจุบันหลายฝ่ายตระหนักถึงความสำคัญของระบบเตือนภัยสึนามิกันมากขึ้น เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถทำนายถึงการเกิดแผ่นดินไหวได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่นเหตุแผ่นดินไหวที่คาบสมุทรคัมชัตกาในครั้งนี้ USGS สามารถตรวจจับแรงสั่นสะเทือนขนาด 7.4 ที่ส่งออกมาก่อนเกิดเหตุการณ์จริงได้ถึง 10 วัน แต่ก็ไม่อาจนำข้อมูลที่เป็นสัญญาณเตือนภัยล่วงหน้านี้ ไปทำนายถึงวันเวลาและขนาดของแผ่นดินไหวที่จะเกิดตามมาได้

"แม้เราจะทราบถึงความเร็วในการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณี และสามารถใช้ระบบจีพีเอสตรวจหาพิกัดตำแหน่งของความเคลื่อนไหวที่กำลังเกิดขึ้น รวมทั้งทราบถึงข้อมูลของแผ่นดินไหวในอดีตตรงบริเวณดังกล่าว แต่เราก็ทำได้เพียงใช้ข้อมูลเหล่านี้ คาดการณ์ถึงความเป็นไปได้คร่าว ๆ ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขึ้นเท่านั้น" ศ.แม็กนีลกล่าว

ด้านสำนักงานสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซีย (GSRAS) ยังคงติดตามความเคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาของคาบสมุทรคัมชัตกาอย่างใกล้ชิดต่อไป เนื่องจากคาดการณ์ว่าจะเกิดอาฟเตอร์ช็อกตามมาหลังเหตุแผ่นดินไหวหลายครั้ง ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นต่อเนื่องไปจนถึงช่วงต้นเดือนส.ค. ที่จะถึงนี้