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)

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

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

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

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

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

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

จากความร่วมมือกันของนักวิทยาศาสตร์ทั้งจากฝั่งของสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น จึงทำให้สรุปได้ว่า สึนามิกำพร้า-ป่าผี คือ พ่อลูกกัน

อ้างอิง

• 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.

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth