Explore

การปรับระดับพื้นโลก-ภัยพิบัติระยะยาวจากแผ่นดินไหว

บทความนี้เริ่มต้นจากความสงสัยของผมเองเมื่อหลายปีก่อน ตอนที่ได้เห็นภาพถ่ายดาวเทียมของเมืองบันดาห์ อาเจะห์ (Banda Aceh) ตอนเหนือของเกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย ซึ่งมีการนำภาพมาเปรียบเทียบกันของสภาพก่อนและหลังเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 9.0 ที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2547 ซึ่งในแวบแรกผมก็คิดแค่ว่าน้ำทะเลที่รุกล้ำเข้าไปในเกาะนั้นน่าจะเป็นผลพวงมาจากภัยพิบัติสึนามิ

ภาพถ่ายดาวเทียมบริเวณเมืองบันดาห์ อาเจะห์ ประเทศอินโดนีเซีย ถ่ายเมื่อ (ซ้าย) 23 มิถุนายน (ขวา) 28 ธันวาคม หลังเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 เมื่อ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2547 (ที่มา : www.mundo-francisco.com)

แต่เมื่อมีโอกาสได้นั่งคิดทบทวนอีกครั้งถึงภาพถ่ายดาวเทียมที่ได้เห็น หนึ่งคำถามที่เกิดขึ้นในหัวคือ ภาพขวาเป็นภาพถ่ายที่สึนามิซัดเข้าฝั่งไปแล้วกว่า 2 วัน แล้วทำไมน้ำทะเลยังคงยึดพื้นที่ท่วมขังอยู่ ผมจึงเริ่มค้นหาข้อมูลที่พอเชื่อถือได้ในอินเตอร์เน็ต ซึ่งคำตอบที่ได้ก็คือ ปรากกฎการณ์น้ำท่วมขังหลังเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ แบบนี้ไม่ใช่เรื่องแปลก แต่มันเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของภัยพิบัติที่เป็นผลพวง พ่วงมากับแผ่นดินไหว

กลไกการเกิดแผ่นดินไหวใหญ่จากเขตมุดตัวของเปลือกโลก

 ในทางธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) เมื่อมีการเคลื่อนที่ชนกัน แผ่นเปลือกโลกจะไม่สามารถเคลื่อนผ่านกันไปได้แบบลื่นปรื๊ด ลื่นปรื๊ด แต่จะมีการล๊อคหรือติดขัดกันบ้างในบางจังหวะ ทำให้ตลอดเวลาที่แผ่นเปลือกโลกวิ่งเข้ามาชนและมุดเกยกัน บริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลกจะถูกกดหัวจมดิ่งลง ในขณะที่พื้นที่ถัดเข้ามาด้านในของแผ่นเปลือกโลกจะมีการโก่งตัวยกสูงขึ้นเรื่อยๆ พร้อมทั้งสะสมแรงเค้นทางธรณีแปรสัณฐาน (tectonic stress) เอาไว้ตลอดเวลา ซึ่งอาจต้องใช้เวลาเป็น 1,000-10,000 ปี หรือมากกว่านั้น

กลไกลการคืนตัวของภูมิประเทศหลังเกิดแผ่นดินไหวใหญ่จากเขตมุดตัวของเปลือกโลก

บริเวณขอบของแผ่นเปลือกโลกที่ถูกกดหัวให้จมดิ่งลง ซึ่งจะลึกกว่าพื้นมหาสมุทรทั่วไป เรียกว่า ร่องลึกมหาสมุทร (trench)

จวบจนกระทั่งแรงเค้นที่สะสมไว้นั้นมากเกินพอ แผ่นเปลือกโลกทนต่อไปไม่ไหวจึงดีดดึ๋งและทำให้ 1) เกิดการปริแตกของแผ่นเปลือกโลก 2) เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ (เพราะสะสมแรงเค้นไว้เยอะมานาน) 3) อาจเกิดสึนามิ (ถ้ามีการเลื่อนตัวในแนวดิ่ง) และที่สำคัญ 4) เกิดการลื่นไถลของแผ่นเปลือกโลกและมีการปรับระดับของพื้นโลกในแถบๆ นั้นอย่างฉับพลันในทันที

ดังนั้นแทบจะทุกครั้งเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ตามแนวมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก ผลจากการลื่นไถลของแผ่นเปลือกโลก จะทำให้ 1) ส่วนที่เคยถูกกดหัวมานานก็ยกตัวโผล่พ้นน้ำได้บ้าง และ 2) ส่วนที่เคยยกตัวก็ทรุดต่ำลงสู่สภาพเดิมอย่างที่เคยเป็นเมื่อนานนนมาแล้ว ซึ่งพื้นที่ส่วนที่ยกตัวก็ไม่ได้สร้างความวิบัติแบบทันทีให้กับมนุษย์สักเท่าไหร่ แต่ส่วนที่ทรุดลงไปอาจทำให้น้ำหลากเข้าท่วมขังแผ่นดินเดิมได้…แบบถาวร

แผ่นดินไหว 9.0 เกาะสุมาตรา

การที่เราได้เห็นเมืองบันดาห์ อาเจะห์ นั้นจมน้ำหลังเกิดแผ่นดินไหว 9.0 ที่เกาะสุมาตรา เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2547 เป็นผลมาจากแผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลีย มุดและล๊อคตัวกันอยู่นานกับแผ่นยูเรเซีย ซึ่งนอกจากแรงเค้นที่เพิ่มมากขึ้น พื้นที่แถบเกาะสุมาตราก็ยกตัวขึ้นมาเรื่อยๆ เช่นกัน จนกระทั่งเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 พื้นที่ในแถบนั้นจึงเกิดการปรับเปลี่ยนระดับของพื้นโลกขนานใหญ่ ผลจากการสำรวจในภาคสนาม ประกอบกับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ Tanioka และคณะ (2006) ยืนยันว่าหลังจากเกิดแผ่นดินไหวในครั้งนั้น รอบตัวเมืองบันดา อาเจะห์ ยุบลงจากระดับเดิม 20-60 เซนติเมตร ส่วนชายฝั่งทางตะวันตกเฉียงเหนือของเมืองยุบกว่า 1 เมตร ทำให้บางพื้นที่นั้นถูกรุกล้ำด้วยน้ำทะเลอย่างที่เห็น ต้นไม้ที่เคยเติบโตอยู่บนแผ่นดิน (ในอดีต) ก็ยืนต้นรอวันตายอยู่ริมชายหาด (ในปัจจุบัน) ในขณะที่บ้านริมทะเลบนเกาะนิโคบาร์ก็กลายเป็นบ้านกลางน้ำไปในทันที

ผลการปรับระดับของพื้นโลกอย่างทันทีทันใด หลังจากแผ่นดินไหวขนาด 9.0 พ.ศ. 2547 (1) สวนมะพร้าวริมทะเลนอกชายฝั่งของเกาะสุมาตราที่มีการทรุดตัวกว่า 60 เซนติเมตร (ที่มา : www.thenakedscientists.com) (2) แนวปะการังที่ถูกยกตัวขึ้นจากเดิมประมาณ 2.5 เมตร เหนือน้ำทะเลบริเวณเกาะนีอาส นอกชายฝั่งเกาะสุมาตรา (ที่มา : www.thenakedscientists.com)

นอกจากนี้ที่บริเวณเกาะซิมิวลู (Simeulue) ซึ่งอยู่ใกล้กับแนวการมุดตัวกลับพบหลักฐานการยกตัวสูงถึง 1.5 เมตร (Tanioka และคณะ, 2006) ส่วนชายฝั่งของเกาะนีอาส (Nias) นั้นสูงขึ้นกว่า 2.5 เมตร ทำให้เกิดพื้นที่ใหม่ที่เต็มไปด้วยซากปะการังที่ถูกยกตัวขึ้นมา

แผ่นดินไหว 9.2 กู๊ดฟรายเดย์

แผ่นดินไหวกู๊ดฟรายเดย์ (Good Friday Earthquake) คือคำเรียกขานของเหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาด 9.2 ที่เกิดขึ้น เมื่อวันที่ 28 มีนาคม พ.ศ. 2507 (ค.ศ. 1964) ซึ่งเกิดจากการชนและมุดกันของแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกกับแผ่นอเมริกาเหนือ

ผลกระทบจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งนั้น นอกจากจะสร้างแรงสั่นสะเทือนและสึนามิสูงกว่า 6 เมตร ถล่มชายฝั่งอลาสก้า บริติชโคลัมเบีย แคลิฟอร์เนียของสหรัฐอเมริกา พื้นที่ใกล้เคียงกับแนวมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกดังกล่าว ยังเกิดการเปลี่ยนระดับในทันทีทั้งโซนการยกตัวสูงสุดถึง 9 เมตร และโซนการยุบตัวมากกว่า 1.8 เมตร (NRC, 1968) เกิดการยกตัวของหน้าชายหาดกลายเป็นพื้นดินกินบริเวณกว้าง และเกิดการรุกล้ำของน้ำทะเลในบางพื้นที่

ผลกระทบจากการปรับระดับพื้นดินหลังจากเกิดแผ่นดินไหวกู๊ดฟรายเดย์ (ซ้าย) ชายฝั่งปรินส์ วิลเลี่ยม ซาวด์ ในรัฐอลาสก้า ที่มีการยกตัวหลังจากแผ่นดินไหว (Plafker, 1965) (ขวา) น้ำทะเลรุกล้ำโรงเก็บน้ำมันดิบในรัฐอลาสก้า ที่อยู่ในพื้นที่การทรุดตัว (ที่มา : http://homertribune.com)

แผ่นดินไหวกู๊ดฟรายเดย์ ถือเป็นแผ่นดินไหวใหญ่ที่สุดอันดับที่ 2 นับตั้งแต่มีการตรวจวัดขนาดแผ่นดินไหวด้วยเครื่องมือ เป็นรองเพียงแผ่นดินไหวชิลีเมื่อปี พ.ศ. 2503 (ค.ศ. 1960) ซึ่งมีขนาดใหญ่ที่สุดถึง 9.5

ผลจากการทรุดตัวของพื้นที่

จากการเฝ้าติดตามความเป็นไปหลังเกิดแผ่นดินไหวใหญ่หลายๆ เหตุการณ์ นักวิทยาศาสตร์พบว่าการยกและยุบของพื้นโลกสร้างปัญหาให้กับการดำรงชีวิตของมนุษย์พอสมควร โดยในพื้นที่ที่ยุบลงก็แสดงให้เห็นชัดเจนว่าเราคงต้องเสียพื้นที่นั้นไปให้กลายเป็นกรรมสิทธิ์ของท้องทะเลแบบถาวร หมู่บ้านทั้งหมู่บ้านอาจจะต้องปิดตัวลงเหมือนกับที่เกิดขึ้นที่เมืองบันดาห์ อาเจะห์ พื้นที่เกษตรกรรมหลายหมื่นไร่อาจจะเก็บเกี่ยวหรือหาประโยชน์อะไรไม่ได้ในปีนั้น ส่งผลกระทบต่อเนื่องไปถึงเสถียรภาพทางอาหารในพื้นนั้น ซึ่งอาจจะถึงขั้นต้องพึ่งพาอาหารจากนอกพื้นที่ไปพักใหญ่ๆ

นอกจากนี้การที่พื้นที่ภายในแผ่นดินมีการทรุดตัวลง อาจทำให้ระบบทางน้ำในบริเวณนั้นปั่นป่วน ลำน้ำจะมีการกวัดแกว่งตัวมากยิ่งขึ้น เพราะการทรุดตัวของพื้นที่ทำให้ความสูงลำน้ำเข้าใกล้ระดับน้ำทะเลปานกลางมากยิ่งขึ้น ผลจากการกวัดแกว่งที่รุนแรงอาจทำให้ริมตลิ่งมีโอกาสที่จะพังทลายด้วยอัตราที่เร็วกว่าปกติ โดยเฉพาะบริเวณปากแม่น้ำจะมีความกว้างมากยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่นในกรณีของแผ่นดินไหวที่สุมาตรา รัฐบาลต้องใช้เวลาในการซ่อมแซมและสร้างสะพานที่ยาวขึ้นกว่าเดิมเพื่อข้ามปากแม่น้ำเชื่อมการติดต่อไปยังหมู่บ้านที่ได้รับความเสียหาย จึงทำให้การฟื้นฟูในบางพื้นที่ของเกาะสุมาตรานั้นช้ากว่าที่เคยคาดการณ์ไว้

ยิ่งลำน้ำมีระดับใกล้ระดับน้ำทะเล แม่น้ำหรือลำน้ำนั้นจะยิ่งกัดกร่อนแนวราบและแกว่งแรงขึ้น แต่ถ้าระดับลำน้ำสูงกว่าน้ำทะเลมากๆ แม่น้ำจะหันไปกัดกร่อนในแนวดิ่ง

ผลจากการยกตัวของพื้นที่

นอกจากนี้การที่ส่วนหน้าหาดยกตัวสูงขึ้นจนบางพื้นที่กลายเป็นแผ่นดิน ผลกระทบในทางชีวภาพที่เห็นได้ชัดในเวลาต่อมาคือ แนวปะการังที่เปรียบเสมือนแนวกันคลื่นขนาดใหญ่นั้นถูกยกให้โผล่พ้นน้ำและค่อยๆ ตายไปจนหมดอย่างสมบูรณ์แบบ อีกทั้งป่าโกงกางและสภาพป่าชายเลนซึ่งเป็นแหล่งอนุบาลสัตว์น้ำก็จะค่อยๆ หายไปจากระบบนิเวศ ทำให้ปริมาณสัตว์ทะเลลดลง จนอาจไม่เพียงพอต่อความต้องการของประชาชนในพื้นที่แถบนั้น

ส่วนผลกระทบในทางกายภาพ พบว่าการยกตัวของพื้นที่ซึ่งมักอยู่นอกชายฝั่งหรือหน้าหาด ทำให้ระบบทางน้ำบนแผ่นดินนั้นต้องมีการปรับตัวขนานใหญ่และใช้เวลานานกว่าจะเข้าที่เข้าทาง เช่น บริเวณปากแม่น้ำจะมีตะกอนที่ไหลมาตามลำน้ำถมอยู่มาก เพราะการไหลของน้ำจะถูกปิดกั้นด้วยพื้นดินใหม่ที่ยกตัวขึ้นมา จนบางครั้งเป็นอุปสรรคของการทำการประมงชายฝั่งอย่างมาก

ด้วยเหตุนี้จึงถือได้ว่าหากเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ขึ้นในบริเวณพื้นที่ใกล้แนวมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกเมื่อใด นอกจากแรงสั่นสะเทือน สึนามิที่อาจจะต้องเผชิญเป็นภัยพิบัติเฉพาะหน้าแล้วนั้น การปรับระดับของพื้นโลกก็อาจจะส่งผลกระทบกับพวกเราได้เช่นกัน ถึงแม้ว่าจะไม่ทำให้พวกเราดับดิ้นไปในทันที แต่ก็เป็นภัยพิบัติระยะยาว ที่ไม่ควรมองข้าม เพราะกว่าจะกลับมามีชีวิตอย่างปกติสุขอย่างที่เคยเป็น ก็คงต้องมีการวางแผน สร้างบ้านแปงเมืองกันยกใหญ่

อ้างอิง

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: