סיכוני רעידת אדמה במדינת ישראל - ד"ר אבי שפירא

רעידת אדמה הייתה לשם נרדף לאסון טבע, ולא בצדק. רעידת אדמה היא תופעת טבע שכיחה בכדור הארץ, אך הקידמה האנושית לא השכילה להתמודד עמה ודווקא מעשי האדם (הבתים שהוא בונה) הם אלה שהופכים את תופעת הטבע לאסון.
רעידות אדמה מתרחשות בחלק המוצק של כדור הארץ. כדור הארץ בנוי מגרעין, שעטוף במעטה (מעטפת) המכוסה בקליפה קשה. רדיוס כדור הארץ הוא כ- 6,400 ק"מ, ועובי הקליפה (הקרום) שלו - שעליה אנו חיים - נע בין 5 ק"מ ל- 70 ק"מ בלבד. עובי הקליפה באזורנו כ- 30 ק"מ. כדור הארץ בנוי מחומר סלע חם (למעט הקליפה שלו), הנמצא בתנאי טמפרטורה ולחץ גבוהים מאוד. אפילו הבדלים קטנים בטמפרטורה או בלחץ במקומות שונים בתוך כדור הארץ יגרמו לתנועת החומר ממקום חם יותר למקום חם פחות.

כיצד מתרחשת רעידת אדמה
תנועת החומר בתוך כדור הארץ מפעילה כוחות אדירים על הקליפה הדקה שלו. הקליפה הדקה אינה עומדת בלחצים אלה; היא מתקמטת ונשברת, וחלקיה נעים, או ליתר דיוק מוסעים, על פני המעטפת.
לשברי קליפת כדור הארץ אנו קוראים לוחות טקטוניים. על כל אחד מהלוחות פועלים שני כוחות חשובים: הכוח המופעל על הלוח על-ידי חומר המעטפת וגורם לו לנוע על פני המעטפת, וכוח הכבידה, המושך את הלוח אל מרכז כדור הארץ ולפיכך גורם ללוחות להיצמד בחוזקה ולהתחכך זה בזה עד כדי עצירת תנועתם. גם כאשר התנועה היחסית בין הלוחות נעצרת, עדיין יש תנועה של חומר המעטפת מתחתיהם. עם הזמן נצבר לחץ על פני מישור המגע שבין הלוחות, עד שהוא גובר על כוח החיכוך שביניהם. באותו הרגע חלה תזוזה, וכל האנרגיה האדירה שהצטברה על פני מישור המגע שבין הלוחות - משתחררת בבת אחת. רעידת אדמה היא התופעה שבה יש שחרור מהיר מאוד של אנרגיית חיכוך בין שני גושי סלע לאורך מישור המגע שבין הלוחות הטקטוניים.
מישור התנועה בין חלקים של קרום כדור הארץ קרוי שבר או העתק גיאולוגי. מוקד רעידת האדמה הוא הנקודה הגיאוגרפית שבה החלה התנועה היחסית בין הלוחות. למשל: ביום 22 בנובמבר 1995 התרחשה רעידת אדמה במפרץ אילת. ברעידת אדמה זו חלה תזוזה של כ- 3.2 מטרים (החוף הסעודי של מפרץ אילת נע צפונה בהשוואה לחוף סיני שנע דרומה), במשך כ- 15 שניות, לאורך מישור שאורכו כ- 45 ק"מ ורוחבו/עומקו כ- 13 ק"מ.

מדידת עוצמת רעידת אדמה
רעידת אדמה יוצרת רעש. כתוצאה מתהליך השחרור המהיר של אנרגיית החיכוך נוצרים גלים אלסטיים (גלים סיסמיים, כמו הגלים הנוצרים במים עקב זריקת אבן לבריכה או כמו גלי הקול אשר נעים באויר). גלים אלה נעים בתוך כדור הארץ ועל פני השטח שלו וגורמים לתנודות. תנודות אלה הן מקור הסיכון לבניינים ולמתקנים שנבנו על פני השטח. את התנודות האלה אנו יכולים למדוד בעזרת מערכות סיסמומטרים וללמוד מהן על תופעת רעידות האדמה.
כדי לאמוד את חוזקה של רעידת אדמה משתמשים הסיסמולוגים במושג "מגניטודה". המגניטודה היא מדד של כמות האנרגיה שהשתחררה באזור המוקד של רעידת האדמה. המגניטודה שנקבעת לרעידת אדמה מתייחסת אך ורק למקום שבו נוצרה רעידת האדמה ולא למקום שהורגשה בו. המגניטודה נקבעת באמצעות מדידות סיסמיות. הראשון להציע שיטה להערכת המגניטודה היה פרופ' ריכטר, סיסמולוג מקליפורניה, ומכאן המושג "סולם ריכטר". על פי ריכטר, אם במרחק של 100 ק"מ ממוקד הראש נמדדה תנודה של 1 מיקרון - המגניטודה של רעידת האדמה היא 3.0; אם נמדדו 10 מיקרון - המגניטודה היא 4.0; אם נמדדה עשירית מיקרון - המגניטודה היא 2.0. זהו אפוא סולם לוגריתמי, שערכו תלוי בעוצמת הקרקע במרחק מהמוקד ואינו מוגבל למגניטודה מסוימת. רעידת האדמה החזקה  ביותר שנמדדה היתה במגניטודה 9.2 והחלשה ביותר במגניטודה 2-. הבדל ביחידת מגניטודה שקול לפקטור של פי 30 בכמות האנרגיה. בהשוואה לרמת האנרגיה המשתחררת ברעידת אדמה במגניטודה 3, משתחררת פי 30 יותר אנרגיה ברעידת אדמה במגניטודה 4 ומשתחררת פי 1,000 יותר אנרגיה ברעידת אדמה במגניטודה 5. רעידות אדמה במגניטודות נמוכות מ- 3.5 אינן מורגשות בדרך כלל על ידי בני אדם, ומכנים אותן מיקרו רעידות אדמה. רעידת אדמה במגניטודה 5, אם תתרחש בקרבת יישוב, עלולה לגרום לנזקים קלים. כך היה למשל ברעידת אדמה במגניטודה 5.2, שהתרחש ליד יוקנעם באוגוסט 1984. רעידות אדמה במגניטודה 6 ויותר גרמו בארץ ישראל לאסונות כבדים בנפש וברכוש.
המגניטודה על פי "סולם ריכטר" שימשה (ועדיין משמשת) במקומות רבים להערכת חוזקה של רעידת אדמה. במחקר המודרני יש שיטות אחרות להערכת המגניטודה של רעידת האדמה.

בניין שנטה על צידו כתוצאה מהתנזלות קרקע בעת רעידת אדמה
 

רעידות אדמה באזורנו
השבר הסורי-אפריקאי מהווה את אחת המערכות הפעילות בכדור הארץ ומקור הסיכון העיקרי לרעידות אדמה באזורנו. השבר הסורי-אפריקאי הוא תוצאה של התזוזות של הלוח האפריקאי, הלוח הערבי והלוח של אירופה-אסיה (הלוח האירו אסייתי).לאורך השבר הסורי-אפריקאי מתקיימת תנועה יחסית שלפיה רבת עמון (והשטח ממזרח לירדן) נעה צפונה לעומת ירושלים (והשטח ממערב לירדן) שנעה דרומה. קצב התנועה הממוצע במרוצת 10-20 מיליון השנים האחרונות הוא 5-10 מ"מ בשנה. זהו קצב תנועה איטי יחסית. באזורים סיסמיים אחרים בכדור הארץ נמדד קצב תנועה של מספר ס"מ בשנה.
למרות העובדה שארץ ישראל שוכנת באזור בעל פעילות סיסמית נמוכה יחסית, יש בידנו עדויות היסטוריות רבות על רעידות אדמה הרסניות וקטלניות. שגרמו לאסונות בהיקף של עשרות אלפי הרוגים והרס של בניינים בכל היישובים בארץ ישראל ובמדינות סביבה.
רעידות אדמה חזקות מוזכרות בתנ"ך באופן מפורש (בספר עמוס, למשל, מוזכר שעמוס ניבא שנתיים לפני הרעש), ואחרות מרומזות באופן עקיף (פרשת סדום ועמורה). ההיסטוריון  יוספוס פלביוס מתאר בציוריות רבה את המלך הורדוס עומד בפני צבאו ומשכנע את חייליו שלא לחזור לביתם לבחון את שגרם הרעש הגדול, שנהרגו בו כ-30,000 איש, פן ינצלו זאת האויבים ויפלשו ליהודה (שנת 31 לפני הספירה). את הריסות בית שאן וסוסיתא מרעידת האדמה בשנת 749 ניתן לראות גם היום.
בתחילת האלף השני לספירה - המזרח התיכון רעד כולו ברעש של שנת 1033, שפגע גם בחומות ירושלים ובמסגדי הר הבית. בשנת 1068 נותרו רק שני בתים עומדים על תלם ברמלה, ברית המחוז. את עקבות קו השבר שזז ברעידת האדמה של שנת 1202 אפשר לראות כיום בחפירות מצד עטרת ליד גשר בנות יעקב. אחד הרעשים החמורים ביותר התרחש בינואר ב1546; למרות שמוקד הרעש היה (ככל הנראה) בבקעת הירדן - התקבלו עדויות שונות על גלי נאות ששטפו את ערי החוף של הלבנט: ביפו, כך סופר, נסוג הים מרחק "יום הליכה", ומי שלא נפגע מקריסת הבניינים נשטף בגלי הים שחזרו לחוף. במחצית השנייה של האלף השני - ברעש האדמה שהתרחש ב- 1759 נהרגו רבים באזורים שהם כיום לבנון, סוריה וישראל: מספרי ההיסטוריה מעריכים את מספר ההרוגים בטווח שבין 10,000 ל-40,000 (מספר עצום בהתחשב במיעוט האוכלוסייה  באותה תקופה).
"הרעש של צפת" בינואר 1837 פגע בכל יישובי הגליל, ובמיוחד בערים צפת וטבריה. המטייל בטבריה יוכל גם היום לראות את שגרמה רעידת האדמה לחומות העיר. הרעש החמור האחרון שפקד את ארץ ישראל התרחש ביולי 1927. ברעש נפגעו בעיקר יריחו, שכם, רבת עמון, לוד וירושלים. על פי מדידות סיסמוגרפים באירופה נקבע כי עוצמת רעידת האדמה היתה מגניטודה 6.2, ומוקד התרחשותה - בצפון ים המלח. ב-22 בנובמבר 1995 התרחשה במפרץ אילת רעידת האדמה החזקה ביותר שנמדדה אי פעם באזורנו. המגניטודה שלה 7.1 ומוקד התרחשותה כ-100 ק"מ דרומית לערים אילת ועקבה. בגלל המרחק הגדול יחסית מאזורים מאוכלסים לא גרמה רעידת אדמה זו לנזקים חמורים בהיקפם ולהרוגים רבים. עיקר הנזק והרוגים בודדים היו בכפרים הקטנים לאורך חופי סיני במצרים ובערב הסעודית.
 

רעידת אדמה היא תופעת טבע שכיחה בכדור הארץ. רעידות האדמה מתרחשות בחלק המוצק של כדור הארץ. כדור הארץ בנוי מגלעין, שעטוף במעטה (מעטפת) המכוסה בקרום קשה. רדיוס כדור הארץ הוא כ-6,400 ק"מ ועובי הקרום שלו, עליו אנו חיים, נע בין 5 ק"מ ל-70ק"מ, בלבד. עובי הקרום באזורנו הוא כ-30 ק"מ. כדור הארץ בנוי מחומר סלע חם (למעט הקרום שלו), הנמצא בתנאי טמפרטורה ולחץ מאד גבוהים. הבדלים, אפילו קטנים, בטמפרטורה או בלחץ במקומות שונים בתוך כדור הארץ יגרמו לתנועת החומר ממקום חם יותר למקום חם פחות. תנועת החומר בתוך כדור הארץ מפעילה כוחות אדירים על הקרום / הקליפה הדקה של כדור הארץ. הקליפה הדקה אינה עומדת בלחצים אלה היא מתקמטת ונשברת וחלקיה נעים, או ליתר דיוק מוסעים, על פני המעטפת. לשברי קליפת כדור הארץ אנו קוראים: לוחות טקטוניים. על כל אחד מהלוחות פועלים שני כוחות חשובים: הכוח שמופעל על הלוח על ידי חומר המעטפת וגורם לו לנוע על פני המעטפת, וכוח הכבידה, שמושך את הלוח אל מרכז כדור הארץ ולפיכך גורם ללוחות להיצמד בחוזקה ולהתחכך האחד בשני עד כדי עצירת תנועתם. גם כאשר התנועה היחסית בין הלוחות נעצרת, עדין יש תנועה של חומר המעטפת מתחתם. עם הזמן נצבר לחץ על פני מישור המגע שבין הלוחות עד שהוא גובר על כוח החיכוך שביניהם. באותו רגע חלה תזוזה וכל האנרגיה האדירה, שהצטברה על פני מישור המגע שבין הלוחות, משתחררת בבת אחת - זו רעידת אדמה. רעידת אדמה היא התופעה שבה יש שחרור מהיר מאד של אנרגית חיכוך בין שני גושי סלע לאורך מישור המגע שבין הלוחות הטקטוניים. מישור התנועה בין חלקים של קרום כדור הארץ קרוי העתק גיאולוגי. מוקד רעידת האדמה הוא הנקודה הגיאוגרפית שבה החלה התנועה היחסית בין הלוחות. למשל: ביום 22 בנובמבר 1995 התרחשה רעידת האדמה במפרץ אילת. ברעידת אדמה זו חלה תזוזה של כ-3.2 מטרים (החוף הסעודי של מפרץ אילת נע צפונה בהשוואה לחוף סיני, שנע דרומה), במשך כ- 15 שניות לאורך מישור שאורכו כ-45 ק"מ ורוחבו/עומקו כ-13 ק"מ.

רעידת האדמה יוצרת רעש, כתוצאה מהתהליך של שחרור מהיר של אנרגית החיכוך נוצרים גלים אלסטיים (גלים סיסמיים, כמו הגלים שנוצרים במים עקב זריקת אבן לבריכה או כמו גלי הקול אשר נעים באוויר). אלה נעים בתוך כדור הארץ ועל פני השטח שלו וגורמים לתנודות. תנודות אלה הן מקור הסיכון לבניינים ומתקנים שנבנו על פני השטח. את התנודות האלה אנו יכולים למדוד בעזרת מערכות סיסמומטרים ומהן ללמוד על תופעת רעידות האדמה.