Explore

สึนามิกำพร้า – ป่าผี

สึนามิกำพร้า

เพื่อที่จะทำความเข้าใจพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละพื้นที่ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวขึ้นในแต่ละครั้งโดยเฉพาะเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ประเทศต่างๆ จะพยายามบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นเอาไว้ ทั้งนี้ก็เพื่อใช้เป็นกรณีศึกษา นำมาถอดบทเรียนในการเตรียมตัวรับมือและศึกษาพฤติกรรมของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวนั้นๆ ที่อาจจะเกิดขึ้นอีกในอนาคต ไม่ว่าจะเป็นการนำบันทึกมาวิเคราะห์คาบอุบัติซ้ำของการเกิด หรือแม้กระทั่งนำมาประเมินขนาดแผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในแต่ละพื้นที่ ด้วยเหตุนี้ บันทึกแผ่นดินไหว (earthquake record) จึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง

ซึ่งถ้าให้เปรียบเทียบกันในหลายๆ ประเทศทั่วโลกที่มีบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหว ประเทศญี่ปุ่นถือได้ว่าเป็นประเทศที่มีความใส่ใจในการจดบันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวรวมไปถึงเหตุการณ์สึนามิอย่างดีเยี่ยม โดยแต่ในแต่ละเหตุการณ์ ญี่ปุ่นบันทึกเรื่องราวของสึนามิไว้อย่างสมบูรณ์และสามารถย้อนกลับไปนานที่สุดในโลก (กว่า 800 ปี) และแทบทุกเหตุการณ์สึนามิที่มีบันทึกไว้ ก็สามารถบอกสถานการณ์และที่มาของสึนามิได้อย่างครบถ้วน

แต่มีอยู่ 1 บันทึกประหลาด ของฐานข้อมูลญี่ปุ่น ที่บันทึกไว้ว่าในช่วงวันที่ 27-28 มกราคม ค.ศ. 1700 ได้เกิดสึนามิขนาดใหญ่ซัดทั่วชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิกของประเทศญี่ปุ่น แต่ไม่มีรายงานการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ไม่เห็น จนนักแผ่นไหวญี่ปุ่นฉงนและตั้งชื่อให้กับเหตุการณ์สึนามิในครั้งนั้นว่า สึนามิกำพร้า (Orphan Tsunami)

ภาพเขียนบันทึกว่าหมู่บ้านมิโฮะ (Miho) ถูกซัดโดยสึนามิปริศนาในเดือนมกราคม ค.ศ. 1700 (Atwater และคณะ, 2005)

ป่าผี

ตัดภาพไปอีกฉาก อีกฟากฝั่งหนึ่งของมหาสมุทรแปซิฟิก ป่าผี (Ghost Forest) คือป่าแห่งหนึ่งที่อยู่ในรัฐโอเรกอน ทางฝั่งตะวันตกของประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีต้นไม้ขนาดใหญ่ยืนต้นตาย ยกโขยงทั้งป่า จากการเข้าไปสำรวจ นักวิทยาศาสตร์พบว่าสภาพของป่าผีนั้น มีประเด็นน่าสนใจหรือข้อสงสัยอยู่หลายอย่าง ได้แก่ 1) ไม่พบหลักฐานการเกิดไฟไหม้ป่า 2) ต้นไม้ใหญ่บางต้นถูกดินทับถมสูงขึ้นมากว่าโคนต้น 3) บางต้นอยู่ในสภาพถูกน้ำท่วมขังอยู่ในพื้นที่ลุ่มต่ำในป่า และ 4) มิหนำซ้ำบางต้นเหลือแต่ตอ ตายซากอยู่ริมทะเล นอกจากนี้ 5) ที่ริมแม่น้ำในป่าผีนักวิทยาศาสตร์ยังพบฐานรากต้นไม้ 2 ระดับ นอนอยู่ในพื้นที่ป่าเดียวกัน โดยฐานรากของต้นไม้ด้านล่าง คือต้นไม้ที่ยืนต้นตายอยู่ในป่า ส่วนรากต้นไม้ฐานบน คือต้นไม้ที่เติบโตอยู่ในปัจจุบัน

ซากต้นไม้ที่ปัจจุบันเหมือนเติบโตมาจากทะเลแถบป่าผี ประเทศสหรัฐอเมริกา

ธรณีแปรสัณฐาน

ในทาง ธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) บริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกจะมีการ ยก-ยุบตัว ของพื้นที่ จากกระบวนการ ยึดติด-เลื่อนตัว (แผ่นดินไหว) อยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่นแผ่นดินไหวขนาด 9.2 ที่เคยเกิดขึ้นในรัฐอลาสก้า เมื่อวันที่ 27 มีนาคม พ.ศ. 2507 เป็นต้น โดยกลไกหรือพฤติกรรมการยกและยุบของพื้นที่ในช่วงที่มีการเกิดแผ่นดินไหว สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ในบทความเรื่อง การปรับระดับพื้นโลก-ภัยพิบัติระยะยาวจากแผ่นดินไหว

กลไกลการคืนตัวของภูมิประเทศหลังเกิดแผ่นดินไหวใหญ่จากเขตมุดตัวของเปลือกโลก

โดยจากแนวคิดการยกและยกตัวของแผ่นดินดังกล่าว ถ้าเราลองกลับมาดูสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานบริเวณแถบป่าผี ฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา จะพบว่ามีแผ่นเปลือกโลกเล็กๆ อยู่ ที่เรียกว่า แผ่นเปลือกโลกฮวนเดฟูกา (Juan De Fuca Plate) โดยปัจจุบัน แผ่นเปลือกโลกฮวนเดฟูกากำลังมุดเข้าไปใต้แผ่นอเมริกาเหนือ ซึ่งจากหลักฐาน 1) แนวภูเขาไฟที่ยังมีพลังอยู่ในปัจจุบัน และ 2) ผลการตรวจวัดการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกด้วยระบบระบุตำแหน่งพื้นโลก หรือ จีพีเอส (Global Positioning System, GPS) ยืนยันว่าปฏิสัมพันธ์ของแผ่นเปลือกโลกทั้งสองยังคงมีพลังและกำลังเคลื่อนเข้าชน งัด ขัดแข้งขากันด้วยอัตราเร็ว 4.3 เซนติเมตร/ปี

ภาพตัดขวางบริเวณทางฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของประเทศสหรัฐอเมริกา แสดงแผ่นเปลือกโลกฮวนเดฟูกา มุดเข้าไปใต้แผ่นอเมริกาเหนือ บริเวณ เขตมุดตัวแคสเคเดีย (Cascadia Subduction Zone)

ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงตั้งสมมติฐานว่า ปาผีหรือป่าที่ต้นไม้ร่วมใจกันตายในแถบรัฐโอเรกอน น่าจะเกิดจากการที่แผ่นเปลือกโลกฮวนเดฟูกา มุดเข้าไปใต้แผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือ โดยบริเวณหรือโซนที่มีการมุดกันของทั้ง 2 แผ่นเปลือกโลกดังกล่าว เรียกว่า เขตมุดตัวแคสเคเดีย (Cascadia Subduction Zone) ทำให้มีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ และมีการปรับระดับพื้นโลก ยก-ยุบ ของพื้นที่ อยู่หลายต่อหลายครั้ง จึงทำให้พื้นที่ป่าที่เคยอุดมสมบูรณ์ เกิดการทรุดตัว มีน้ำทะเลเข้ามาลุกล้ำ และเกิดการยืนต้นตายของต้นไม้ในป่า

(บน) สภาพฐานรากต้นไม้ 2 ชั้น ที่นักวิทยาศาสตร์พบริมแม่น้ำในแถบป่าผี (ล่าง) แบบจำลองการยุบตัวของพื้นที่ การรุกล้ำของน้ำและการสะสมตัวของตะกอนบริเวณป่าผี ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้ต้นไม้รวมใจกันยืนต้นตายทั้งป่า (Atwater และคณะ, 2005)

สืบจากศพต้นไม้

เพื่อที่จะพิสูจน์ว่าพื้นที่นั้นเคยมีการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ และมีการยกและยุบของพื้นที่เมื่อใด นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามสืบหาหลักฐานหรือหลักคิดทางวิทยาศาสตร์ที่พอจะหาได้ในป่า โดยเมื่อนักวิทยาศาสตร์ลองพิจารณารูปแบบของวงปีต้นไม้ที่ตายซากอยู่ในป่า เปรียบเทียบกับลักษณะของวงปีต้นไม้ที่ยังมีชีวิตอยู่ (ค.ศ. 1075-2000) พบว่ารูปแบบวงปีของต้นไม้ตายเหมือนกับบาร์โค้ดที่ต่อกันได้อย่างแนบสนิทกับต้นไม้ที่ยังมีชีวิตอยู่ โดยสัมพันธ์กับรูปแบบวงปีที่อยู่ในช่วงปี ค.ศ. 1320-1699 (Atwater และ Hemphill-Haley, 1997) รวมทั้งผลการกำหนดอายุด้วยวิธีคาร์บอน-14 ก็บ่งชี้ว่าต้นไม้ที่เคยมีชีวิตอยู่ นั้นตายกลายเป็นผี ในช่วง ค.ศ. 1700±20 นักวิทยาศาสตร์จึงแปลความว่า ซากต้นไม้ฐานล่างนั้นเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1320 และเจริญเติบโตเรื่อยมาเกือบ 380 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่และแผ่นดินทรุดตัวในช่วงปี ค.ศ. 1699 ทำให้เกิดน้ำท่วมขัง จนต้นไม้ตายและหยุดการสร้างวงปี

แนวคิดการกำหนดอายุแผ่นดินไหวจากซากรากไม้ด้วยวิธีการนับวงปี

นอกจากการค้นพบซากแผ่นดินไหวใหญ่ที่น่าจะเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1700 แล้ว บริเวณโซนการมุดตัวแคสเคเดีย ยังพบหลักฐานการยกๆ-ยุบๆ อีกหลายครั้งจากชั้นฐานของรากไม้ต่างเจเนอเรชั่นกัน (Atwater และคณะ, 2005) โดยจากการกำหนดอายุของซากต้นไม้ในแต่ละชั้นต่างเจเนอเรชั่นกัน พบว่ามีการตายของตั้นไม้อยู่ในหลายช่วงปี ค.ศ. 1700, 1310, 810, และ ค.ศ. 400 เป็นต้น

สึนามิกำพร้า VS ป่าผี

อาจจะดูเหมือนว่าจะบังเอิญไปหน่อย แต่ปีที่ต้นไม้ตาย (ค.ศ. 1699) เผลอไปสอดคล้องกับบันทึกประวัติศาสตร์ของประเทศญี่ปุ่นที่เล่าไว้ในตอนต้นว่า ในวันที่ 27 เดือนมกราคม ค.ศ. 170ิ0สึนามิสูง 15 เมตร ตามแนวชายฝั่งของญี่ปุ่น โดยที่ไม่มีแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวเตือนมาก่อนหน้า และไม่รู้ที่มาของแหล่งกำเนิดสึนามิ ดังนั้นนักแผ่นดินไหว จึงประติดประต่อเรื่องได้ว่า ในช่วงนั้น ± 1 ปี มีแผ่นดินไหว(ที่น่าจะใหญ่มาก) เกิดขึ้นที่ฝั่งอเมริกา จนทำให้เกิดสึนามิแผ่ข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกไปถึงญี่ปุ่น (Atwater และ Hemphill-Haley, 1997)

นอกจากนี้จากการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พบว่าหากเกิดแผ่นดินไหวขนาดประมาณ 9.0  บริเวณเขตมุดตัวแคสเคเดีย จะทำให้เกิดสึนามิขนาดใหญ่ และสามารถเดินทางไปได้ไกล คาบมหาสมุทรแปซิฟิก ไปกระทบชายฝั่งของประเทศญี่ปุ่นได้ หน่วยความแรงของสึนามิที่คาดการณ์ได้จากแบบจำลองเมื่อกระทบชายฝั่งของประเทศญี่ปุ่น นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีความสอดคล้องกับขนาดความหนาของชั้นทรายสึนามิที่นักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้มีการสำรวจศึกษาและรวบรวมเอาไว้

การเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 และสึนามิจากฟากฝั่งของป่าผี โอเรกอน ภาคตะวันตกของสหรัฐอเมริกา จำลองโดยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Satake และคณะ, 2005)

จากความร่วมมือกันของนักวิทยาศาสตร์ทั้งจากฝั่งของสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น จึงทำให้สรุปได้ว่า สึนามิกำพร้า-ป่าผี คือ พ่อลูกกัน

อ้างอิง (Reference)

Atwater, B.F., Satoko, M.R., Satake, K., Tsuji, Y., Ueda, K., and Yamaguchi, D.K., 2005. The orphan tsunami of 1700-Japanese clues to a parent earthquake in North America. U.S. Geological Survey Professional Paper 1707, 133p.

National Research Council (U.S.), 1968. Committee on the Alaska Earthquake, The great Alaska earthquake of 1964. National Academies 1(PART 1), 285p.

Plafker, G. 1965. Tectonic deformation associated with the 1964 Alaska earthquake. Science 148, 1675-1687.

Tanioka, Y., Yudhicara, T., Kususose, T., Kathiroli, S., Nishimura, Y., Iwasaki, S.-I., and Satake, K., 2006. Rupture process of the 2004 great Sumatra-Andaman earthquake estimated from tsunami waveforms. Earth Planets Space 58, 203–209.

Share: