Płyty litosfery — wulkany i trzęsienia ziemi w Azji
W tej lekcji1/11
Siedzę na dachu w Tokio, gdy w telefonach dookoła odzywa się ten sam alarm. Ludzie odsuwają się od okien, pociąg hamuje sam z siebie. Dziesięć sekund później ziemia zaczyna drżeć. Nikt nie zgadł, że tak będzie — ktoś to ZMIERZYŁ, kilkadziesiąt kilometrów stąd i kilkanaście sekund wcześniej. Dziś zobaczysz, jak to możliwe.
Skorupa Ziemi jest popękana jak skorupka jajka
Ziemia ma trzy warstwy: cienką skorupę (pod oceanami ledwie kilka kilometrów), gorący płaszcz i jądro o temperaturze około 5000 °C.
Cztery rzeczy, które mogą się zdarzyć na granicy płyt
- 1
Granica rozbieżna — płyty się rozsuwają. W szczelinę wciska się magma z płaszcza i zastyga jako nowa skorupa. Tak rośnie dno Atlantyku i tak pęka Islandia, którą znasz z klasy 6.
- 2
Granica zbieżna, czyli SUBDUKCJA — płyta oceaniczna spotyka kontynentalną. Oceaniczna jest cięższa, więc nurkuje pod drugą i wchodzi w gorący płaszcz. Na powierzchni zostaje po niej głęboki rów oceaniczny.
- 3
Subdukcja: od nurkującej płyty do łańcucha wulkanów Nurkująca płyta topi się na głębokości 100–150 km. Powstała magma jest lżejsza od skał dookoła, więc przebija się w górę — i tak nad każdą strefą subdukcji wyrasta łańcuch wulkanów. Japonia, Filipiny i Indonezja to dokładnie takie łańcuchy.
- 4
Zderzenie dwóch płyt kontynentalnych — kolizja. Obie są lekkie, więc żadna nie chce nurkować. Skały nie mają dokąd uciec, więc się fałdują i piętrzą. Tak powstały Himalaje: Indie płyną na północ od 50 milionów lat i wciąż wpychają Everest w górę o kilka milimetrów rocznie.
- 5
Granica przesuwcza — płyty ocierają się bokami. Nie ma tu ani nowej skorupy, ani wulkanów. Skały zahaczają o siebie, napięcie rośnie latami, a gdy w końcu puszcza — jest trzęsienie ziemi.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Ognisty Pierścień Pacyfiku
Ocean Spokojny jest ze wszystkich stron otoczony granicami płyt — to pas długi na 40 000 km, nazywany Ognistym Pierścieniem.
Himalaje wciąż rosną, trzęsienia ziemi są tam częste, ale nie ma w nich ani jednego czynnego wulkanu. Jaka granica płyt tam działa?
Tsunami — gdy dno morskie podskoczy
Podczas silnego wstrząsu dno oceanu podnosi się o kilka metrów i unosi całą wodę nad sobą. Na otwartym morzu ta fala ma niecały metr wysokości, ale jest długa na 200 km i pędzi 800 km/h. Przy brzegu robi się płytko, fala hamuje, woda z tyłu wciąż napiera — i cała energia idzie w górę.
Magnituda: skala, w której 7 to nie „trochę więcej niż 6”
Siłę wstrząsu podaje magnituda. Jej stopnie nie dodają się — one mnożą.
Jedno trzęsienie ma magnitudę 7,0, drugie 5,0. Ile razy większe są drgania gruntu w tym silniejszym?
Dlaczego 156 milionów ludzi mieszka na Jawie
- 1
Jawa ma 132 000 km² — mniej niż połowę Polski. Mieszka na niej 156 milionów ludzi, czyli czterokrotność Polski, i ciągnie się przez nią rząd 45 czynnych wulkanów.
- 2
Powód numer jeden to gleba. Popiół wulkaniczny zawiera składniki, których zwykła gleba nie ma, i co kilka lat dostarcza świeżą porcję. Ryż daje tu dwa, a miejscami trzy zbiory rocznie — na glebie zwietrzałej z granitu byłby jeden.
- 3
Powód drugi to wybrzeże i historia. Porty, handel, miasta budowane przez tysiąc lat — takich rzeczy nie przenosi się dlatego, że pod ziemią coś kiedyś pęknie.
- 4
Ryzyka nie da się usunąć, więc Japonia i Indonezja je oswoiły: wieżowce stoją na gumowo-stalowych amortyzatorach i kołyszą się zamiast pękać, wybrzeża mają mury i drogi ewakuacyjne, a dzieci ćwiczą alarm dwa razy w roku.
- 5
Do tego japoński system ostrzegania: czujniki łapią szybką falę wstępną, komputer liczy siłę wstrząsu i kilkanaście sekund przed falą niszczącą telefony wyją alarmem, a pociągi hamują same.
Wszystkie 5 kroków odsłonięte.
Pułapka! „Trzęsienie ziemi da się przewidzieć co do dnia”
Źle: skoro telefony w Japonii ostrzegają wcześniej, to naukowcy wiedzą, kiedy będzie trzęsienie.
Ściąga do zapamiętania
Płyty litosfery, wulkany i trzęsienia ziemi w Azji — co trzeba wiedzieć?
BUDOWA: skorupa (5–70 km), płaszcz do 2900 km, jądro ok. 5000 °C. Litosfera jest popękana na kilkanaście PŁYT, które przesuwają się 1–10 cm rocznie po plastycznych skałach płaszcza. TRZY TYPY GRANIC: rozbieżna (płyty się rozsuwają, magma zastyga jako nowa skorupa — Islandia); zbieżna z SUBDUKCJĄ (cięższa płyta oceaniczna nurkuje, topi się na głębokości 100–150 km, a magma wypycha łańcuch wulkanów — Japonia, Filipiny, Indonezja); przesuwcza (płyty ocierają się bokami, są trzęsienia, nie ma wulkanów). Osobny przypadek to KOLIZJA dwóch płyt kontynentalnych: żadna nie nurkuje, więc skały się fałdują — tak od 50 mln lat rosną Himalaje. OGNISTY PIERŚCIEŃ Pacyfiku: 40 000 km, 75% wulkanów i 90% trzęsień ziemi świata. TSUNAMI: dno podnosi się o kilka metrów, na oceanie fala ma niecały metr i pędzi 800 km/h, przy brzegu zwalnia i piętrzy się w ścianę wody — 2004 Ocean Indyjski (magnituda 9,1, ok. 230 tys. ofiar, brak systemu ostrzegania) i 2011 Tōhoku (9,0, fala do 40 m, awaria elektrowni Fukushima). MAGNITUDA mnoży, nie dodaje: jeden stopień to 10 razy większe drgania i ok. 32 razy więcej energii. DLACZEGO TAM MIESZKAJĄ: żyzne gleby wulkaniczne (dwa–trzy zbiory ryżu rocznie), porty i tysiącletnia historia. OCHRONA: budynki na amortyzatorach, mury przeciw tsunami, ćwiczenia ewakuacji i alarm wyprzedzający falę niszczącą o kilkanaście sekund. Przewidzieć MIEJSCE i ryzyko można; dnia ani godziny — nie.
Dla rodzicaJak pomóc dziecku w tym temacie?
- Jak wytłumaczyć ruch płyt, skoro nic nie widać?
Najprościej na kuchennym stole. Dwie kartki albo dwa kawałki tektury na obrusie: rozsuwane pokazują granicę rozbieżną i szczelinę, wsuwane jedna pod drugą — subdukcję, a dociskane czołowo marszczą obrus w miniaturowe Himalaje. Trzeci ruch, ocieranie się bokami, najlepiej pokazać na dwóch szorstkich klockach: przez chwilę nie chcą jechać, a potem szarpią naraz — i to szarpnięcie jest właśnie trzęsieniem ziemi. Pięć minut przy stole zastępuje trzy strony podręcznika.
- Czy w Polsce może być trzęsienie ziemi albo tsunami?
Silne trzęsienie — praktycznie nie, bo Polska leży w środku płyty euroazjatyckiej, daleko od jej granic. Zdarzają się u nas wstrząsy słabe, najczęściej na Podhalu oraz na Śląsku, gdzie wywołuje je praca kopalń. Tsunami na Bałtyku nie grozi, bo do jego powstania potrzeba silnego wstrząsu pod dnem oceanu, a takich granic płyt w naszej części Europy nie ma. Warto przy okazji pokazać dziecku mapę płyt: od razu widać, dlaczego jedne kraje mają alarmy w telefonach, a inne nie.
- Dziecko pyta, dlaczego ludzie nie wyprowadzą się z okolic wulkanów. Co odpowiedzieć?
Bez oceniania, bo to nie jest brak rozsądku, tylko rachunek. Gleby wulkaniczne są najżyźniejsze na świecie i pozwalają zebrać ryż dwa lub trzy razy w roku, a wybrzeża dają porty i pracę. Wybuch zdarza się raz na kilkadziesiąt lat, głód groziłby co roku. Do tego dochodzi coś, co dziecko rozumie natychmiast: nikt nie zostawia domu, szkoły i grobów dziadków, bo kiedyś może coś się stać. Dobrze dodać, że ryzyko jest tam realnie zmniejszane — ostrzeżeniami, ewakuacjami i budownictwem odpornym na wstrząsy.
Sprawdź się!
Odpowiedziano na 0 z 5 pytańSkróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.
Co dzieje się na granicy, gdzie płyta oceaniczna spotyka kontynentalną?
Fala tsunami na otwartym oceanie ma niecały metr wysokości. Dlaczego przy brzegu urasta do kilkunastu metrów?
Dlaczego na zboczach jawajskich wulkanów mieszka tak wielu ludzi?
Co nauka potrafi dziś zrobić w sprawie trzęsień ziemi?
Skąd wzięły się Himalaje?