30 października 2020 r. o godz. 11:51:25.7 czasu UTC na obszarze południowo-wschodniej Europy, w rejonie greckich wysp Dodecanese położonych w pobliżu zachodniego wybrzeża Turcji, zarejestrowane zostało bardzo silne trzęsienie ziemi. Według Europejskiego Śródziemnomorskiego Centrum Sejsmologii (EMSC) wielkość obliczonej magnitudy wstrząsów wynosiła M7.0. Skutkami tego zdarzenia objęte były terytoria Turcji i Grecji. Źródło wstrząsów znajdowało się na głębokości 10 km pod dnem Morza Egejskiego, 11 km na północ od greckiej wyspy Samos. Centrum obszaru epicentralnego znajdowało się w miejscu opisanym współrzędnymi geograficznymi B=37.910N, L=26.840W.
Parametry zjawiska sejsmicznego z 30.10.2020 r., godz. 11:51:25 (UTC), Dodecanese (Grecja)
Lokalizacja epicentrum trzęsienia ziemi o magnitudzie M7.5 zarejestrowanego w regionie wysp Dodecanese w dniu 30.10.2020 r. o godz. 11:51:25.7 UTC (mapa bazowa https://www.worldofmaps.net)
W ciągu ostatnich 10 lat w regionie wysp Dodecanese nie zanotowano ani jednego zjawiska o takiej sile, choć region ten jest regionem sejsmicznym. W krótszym przedziale czasowym tj. od 1 stycznia 2017 r. do 31 października br. w regionie tym zarejestrowano 4 553 trzęsienia ziemi o magnitudach od M2.0 do M7.0. W większości były to zjawiska nieodczuwalne lub słabe, których magnituda nie przekraczała wielkości M3.5. Zaledwie w przypadku 5 zdarzeń magnitudy były wyższe od M5.5.
Statystyka zjawisk sejsmicznych o magnitudach M2.0+, zarejestrowanych w regionie wysp Dodecanese w okresie od 1 stycznia 2017 do 31 października 2020 r. (dane EMSC)
O sile wstrząsów wywołanych zdarzeniem z 30 października br. świadczy fakt, że były one odczuwalne wiele setek kilometrów od epicentrum. Na terytorium tureckim wstrząsy odczuwalne były w zachodniej i centralnej części Turcji, a także przez mieszkańców Stambułu na północy Turcji. W Grecji można je było odczuć na wszystkich wyspach na obszarze Morza Egejskiego oraz w północnej części Półwyspu Peloponeskiego, w tym także w Atenach.
Mapa zasięgu odczuwalności i intensywności wstrząsów wywołanych w trakcie trzęsienia ziemi w dniu 30.10.2020 r. o godz. 11:51:25 UTC. W rejonie miejscowości Izmir (Turcja, ok. 60 km od epicentrum) wstrząsy były identyfikowane i kwalifikowane jako niszczące (oprac. EMSC)
Z powyższej mapy oraz z relacji świadków wynika, że nawet w odległości dochodzącej do 80 km od epicentrum zdarzenia wstrząsy sejsmiczne miały charakter wstrząsów niszczących. Były one przyczyną powstania znaczących strat materialnych w postaci poważnych uszkodzeń budynków, a w niektórych przypadkach całkowitego ich zawalenia, uszkodzeń dróg, mostów i estakad oraz instalacji infrastruktury technicznej.
Opisywane trzęsienie ziemi również spowodowało ofiary w ludziach. Na greckiej wyspie Samos w pobliżu epicentrum w wyniku przygniecenia walącej się ściany budynku śmierć poniosły 2 osoby. Największe straty, ze względu na zurbanizowanie terenu i dużą gęstość zaludnienia, zostały zanotowane w zachodniej Turcji w rejonie miasta Izmir (ok. 62 km od epicentrum). Według oficjalnych, rządowych komunikatów pod gruzami walących się domów śmierć poniosło 58 osób, a ponad 800 zostało rannych. Ponieważ akcja ratownicza w rejonie Izmiru nie została jeszcze zakończona (stan na dzień 31.10.2020 r.), ostateczny bilans strat i ofiar może ulec zmianie.
Skutki wstrząsów z 30.10.2020 r. na terytorium Turcji (źródło: https://www.emsc-csem.org/Earthquake)
Izmir, Turcja, odległość 62.0 km od epicentrum
Kemalpaşa, Turcja, odległość 76.4 km od epicentrum
Izmir, Turcja, odległość 61.6 km od epicentrum
Trzęsienie ziemi uruchomiło całą serię wstrząsów wtórnych w regionie Dodecanese. O ile przed tym zjawiskiem w okresie dwóch dni poprzedzających zdarzenie nie zarejestrowano ani jednego (!) zjawiska, o tyle do końca dnia (do godz. 23:59:59) zarejestrowanych zostało po wstrząsie głównym aż 231 wstrząsów wtórnych o magnitudach od M2.0 do M5.2. Wysoka aktywność sejsmiczna utrzymywała się także w dniu następnym. W czasie kolejnej doby pomiędzy godz. 00:00:00 a godz. 23:59:59 (UTC) zarejestrowanych zostało 289 zjawisk o magnitudach od M2.0 do M4.8.
Lokalizacja wstrząsów wtórnych, które zostały zarejestrowane w regionie Wyspy Dodecanese na Morzu Egejskim. Po wstrząsie głównym od 30.10.2020 do 31.10.2020 r. do godz. 23:59:59 zarejestrowano ogółem 519 wstrząsów wtórnych (oprac. PSG, dane EMSC, mapa bazowa CIA)
Wstrząsy wtórne nie ustawały także dnia następnego, aczkolwiek aktywność wyrażona wartościami średnich, dobowych interwałów czasu pomiędzy kolejnymi wstrząsami sukcesywnie opadała: 30 października - 3 min 6 s, 31 października - 4 min 58 s, 1 listopada - 8 min 11 s.
Siłą sprawczą, która uruchomiła omawiane trzęsienie ziemi podobnie zresztą jak i inne zjawiska sejsmiczne w rejonie Morza Śródziemnego, jest mobilność płyt tektonicznych. Cały ten obszar wraz z wyspami, Półwyspem Apenińskim, wschodnim i zachodnim wybrzeżem Adriatyku, Półwyspem Peloponez i Anatolijskim to obszar kolizji dwóch płyt litosfery I rzędu: płyty afrykańskiej i płyty euroazjatyckiej. Granica między płytami jest skomplikowana zarówno pod względem jej przebiegu, jak również zróżnicowanych interakcji pomiędzy kontaktującymi płytami. Generalnie płyta afrykańska naciska na płytę wschodnioeuropejską w kierunku północnym. Jej powoduje ruch płyt dochodzący do ok. 4-10 mm rocznie.
Na poniższej mapie, na oryginalnym podkładzie naniesiony został zgeneralizowany przebieg granicy pomiędzy kontaktującymi płytami, a także lokalizacja epicentrów trzęsień ziemi o magnitudach większych lub równych M4.5, które wydarzyły się w basenie Morza Śródziemnego w latach 1900–2016, na podstawie danych z bazy EMSC.
Mapa sejsmotektoniczna obszaru basenu Morza Śródziemnego z naniesioną lokalizacją epicentrów trzęsień ziemi o magnitudach M4.5+, które wydarzyły się i zostały zarejestrowane w okresie od 1900 do 2020 r. (oprac. PSG, dane z lat 2017–2020: EMSC, mapa bazowa – lata 1900–2016: USGS https://earthquake.usgs.gov)
W latach 2017–2020 na obszarze objętym granicami ramki przedstawionym na mapie zarejestrowanych zostało 1 051 trzęsień ziemi o magnitudach M4.5+ (według danych EMSC). Statystykę tej grupy zjawisk przedstawiono w poniższej tabeli. Większość trzęsień ziemi na kontynencie europejskim nie cechuje się dużymi magnitudami. Należy jednak zwrócić uwagę, że z uwagi na gęstość zaludnienia i zurbanizowanie Europy nawet wstrząsy umiarkowane o magnitudach zbliżonych do M5.5 stanowią lokalnie duże niebezpieczeństwo w obszarach epicentralnych.
Statystyka zdarzeń sejsmicznych o magnitudach M4.5+ zarejestrowanych w latach 2017-2020 na obszarze objętym ramką na powyższej mapie (Europa + Azja Mniejsza) według danych EMSC
Można zauważyć, że na mapie sejsmotektonicznej pod względem aktywności sejsmicznej, którą może charakteryzować liczba i magnituda rejestrowanych trzęsień ziemi, wyraźnie wyróżnia się obszar Morza Egejskiego rozciągający się pomiędzy Półwyspem Peloponez (Grecja), zachodnim i północno-zachodnim wybrzeżem Półwyspu Anatolijskiego (Turcja) wraz z wyspami i wysepkami w południowej Morza Egejskiego. Obszar ten położony jest na mikropłycie egejskiej, stanowiącej przedpole płyty euroazjatyckiej w strefie kolizji z płytą afrykańską. Od wschodu, wzdłuż zachodniego wybrzeża Turcji mikropłyta egejska kontaktuje z mikropłytą anatolijską. Zjawiska sejsmiczne w regionie Dodecanese są związane z ruchem uskoków w strefie kontaktu obu mikropłyt.
Podobnie jak w przypadku innych, silnych wstrząsów sejsmicznych zdarzających się na kuli ziemskiej, trzęsienie ziemi z 30 października 2020 r. zostało również zarejestrowane w sieci PSG_Seis_NET w systemie monitoringu sejsmicznego państwowej służby geologicznej. Pierwsze fale sejsmiczne towarzyszące wstrząsom z regionu wysp Dodecanese dotarły do stacji szerokopasmowej PG14, zlokalizowanej w odległości 1 553 km od epicentrum, po upływie 3 min i 20 s od momentu zdarzenia.
Fragment sejsmogramu zarejestrowany na stacji monitoringu geodynamicznego PG14 w Hołownie z zapisem obrazu falowego trzęsienia ziemi o magnitudzie M7.0 z 30.10.2020 r., godz. 11:51:25 (UTC), z epicentrum zlokalizowanym w rejonie wyspy Samos
Przejście fal sejsmicznych przez stanowisko obserwacji geodynamicznych w Hołownie zostało również zarejestrowane w zapisie głównych parametrów monitoringu grawimetrycznego, realizowanego w sposób ciągły przez PSG od połowy stycznia bieżącego roku. Obserwacje zmian pola siły ciężkości w czasie prowadzone są w laboratorium geodynamicznym w Hołownie z użyciem grawimetru pływowego gPhoneX.
Na poniższym rysunku zaprezentowane zostały fragmenty zapisu monitorowanych zmian wartości przyspieszenia siły ciężkości (wykres A), prędkości drgań słupa pomiarowego (wykres B) oraz składowej pionowej przemieszczeń (wykres C) słupa pomiarowego obserwowane w trakcie przejścia fali sejsmicznej przez punkt obserwacji geodynamicznych w Hołownie.
Fragmenty zapisu niektórych parametrów monitoringu grawimetrycznego obserwowane w czasie przejścia przez punkt obserwacyjny w Hołownie fal sejsmicznych, wygenerowanych w trakcie trzęsienia ziemi z epicentrum w regionie wysp Dodecanese, 30.10.2020 r., godz. 11:51:25 (UTC)
Mimo znaczącej odległości stacji w Hołownie od epicentrum trzęsienia ziemi w regionie Dodecanese, wynoszącej 1 553 km, zdarzenie to znalazło wyraźne odzwierciedlenie w rejestracji obserwowanych parametrów monitoringu grawimetrycznego. Na przedstawionych powyżej ścieżkach wyraźnie zaznaczają się momenty pierwszych wstąpień fali Pn oraz Sn, a przede wszystkim odcinek czasowy z zapisem przejścia fal powierzchniowych, czyli tych, które na obszarach epicentralnych są przyczyną największych zniszczeń. Opóźnienie fal na stacji w Hołownie odniesione do momentu zdarzenia wynosiło około 3 min i 20 s (pierwsze wstąpienia fal na stacji w Hołownie). Maksymalna amplituda składowej pionowej przemieszczeń gruntu w trakcie przejścia fal powierzchniowych przekroczyła wartość 2000 µm, tj. 2 mm! (wykres C). Jest to największa, zarejestrowana amplituda przemieszczeń pionowych, jaka została zarejestrowana w puncie obserwacji grawimetrycznych na stacji w Hołownie od początku bieżącego roku.
Informację przygotował zespół z Centrum Geozagrożeń: Tomasz Czerwiński, Mirosław Musiatewicz i Przemysław Kowalski
Opracowanie: Maja Kowalska, Zakład Kartografii Geologicznej
