18 września 2020 r. o godz. 16:28:18.3 UTC na obszarze kontynentu europejskiego w regionie wyspy Kreta (Grecja) zarejestrowane zostało silne (w skali europejskiej) trzęsienie ziemi. Wielkość obliczonej magnitudy wstrząsów wynosiła M5.9. Od początku 2020 roku było to trzecie z kolei trzęsienie ziemi w regionie kreteńskim, którego magnituda przekraczała wielkość M5.5. Źródło wstrząsów znajdowało się pod dnem Morza Libijskiego w strefie południowego wybrzeża we wschodniej części wyspy, około 5–7 km na południe od linii brzegowej. Wyznaczone hipocentrum zdarzenia znajdowało się na głębokości na głębokości 52 km pod powierzchnią Ziemi, zaś centrum obszaru epicentralnego znajdowało się w miejscu opisanym współrzędnymi geograficznymi B=34.93oN, 25.27oE.
Parametry zjawiska sejsmicznego z 18 września 2020 r., godz. 16:28:18.3 (UTC), region: Kreta (Grecja)
Lokalizację epicentrum wstrząsów w relacji do najważniejszych szczegółów geograficznych pokazano na poniższej mapie. Naniesiono na niej również położenie epicentrów trzęsień ziemi o magnitudach M=>2.5, które zostały zarejestrowane w regionie Krety (w granicach ramki mapy) w roku 2020 r. (od 1 stycznia do 20 września 2020 r., a także wskazana została lokalizacja epicentrum najsilniejszego trzęsienia ziemi (M6.4 z 12 października 2013 r.), jakie zostało zarejestrowane na tym obszarze w ciągu ostatniego dziesięciolecia.
Źródło tych wstrząsów zlokalizowane było pod dnem Morza Śródziemnego na głębokości 47 km po zachodniej stronie Krety, około 25 km na zachód od Półwyspu Korykos. W roku bieżącym 2 maja w regionie Krety wydarzyło się jeszcze jedno silne, podmorskie trzęsienie ziemi. Epicentrum tego wydarzenia położone było na południe od wyspy poza południową ramką mapy z rys. 1. Z tego powodu zjawisko to jest pomijane w niniejszym raporcie, mimo iż magnituda tego zdarzenia była jeszcze wyższa i wyniosła M6.6. To trzęsienie ziemi miało miejsce w dniu 2 maja 2020 o godz. 12:51:05.4 UTC.
Obszar epicentralny opisany jest współrzędnymi 34.14oN; 25.70oE. Hipocentrum trzęsienia znajdowało się na głębokości 10 km pod powierzchnią ziemi.
Lokalizacja epicentrów trzęsień ziemi zarejestrowanych w regionie Krety w okresie od 1 stycznia do 20 września 2020 r. (oprac. PSG na podstawie danych EMSC, mapa bazowa: https://www.worldofmaps.net)
Od 1 stycznia do 20 września 2020 r. w regionie Krety (w granicach ramki powyższego rysunku) zarejestrowano 512 zdarzeń sejsmicznych, których magnitudy były równe lub większe od M2.5. W większości epicentra tych zdarzeń znajdowały się poza obszarem lądowym wyspy.
Statystyka zarejestrowanych zjawisk sejsmicznych z regionu Krety, jakie wydarzyły się w tym regionie w okresie od 1 stycznia do 20 września 2020 r., zlokalizowanych w granicach ramki mapy z powyższego rysunku (dane EMSC)
Spośród 512 trzęsień ziemi większość stanowią wstrząsy słabe o magnitudach M=<3.5 (88.3%). Zdarzenie sejsmiczne z 18 września 2020 r. było zjawiskiem odczuwalnym nie tylko na obszarze całej wyspy ale również na Półwyspie Peloponeskim oraz w południowej Grecji na północ od Krety. Echa tego wydarzenia odczuwalne były również we wschodniej Turcji. Według relacji obserwatorów i powiadomień kierowanych do Europejskiego Śródziemnomorskiego Centrum Sejsmologii (EMSC) można przyjąć, że zasięg odczuwalności dochodził do około 600 km od epicentrum. Ilustruje to poniższa mapa zasięgu odczuwalności z naniesionymi lokalizacjami respondentów EMSC raportujących o dostrzeżonym zjawisku i jego przebiegu.
Mapa zasięgu odczuwalności wstrząsów trzęsienia ziemi o magnitudzie M5.9 z 18 września 2020r. godz. 16:28:18.3 UTC (oprac. EMSC)
Przyczyną opisywanego trzęsienia ziemi, podobnie jak większości zjawisk sejsmicznych obserwowanych w regionie Morza Śródziemnego, są ruchy płyt litosfery. Gwałtowne rozładowywanie się naprężeń powstających na granicach płyt w wyniku tarcia płyty o płytę powodują przerwanie ciągłości skał, powstawanie uskoków oraz względne przemieszczanie się kompleksów skalnych. Zjawisku temu towarzyszy uwalnianie się olbrzymiej ilości energii, zaś konsekwencją są trzęsienia ziemi.
Z geologicznego punktu widzenia Kreta położona jest w strefie konwergencji przebiegającej w basenie Morza Śródziemnego na granicy płyty afrykańskiej i płyty euroazjatyckiej. Wypadkowa naporu płyty afrykańskiej i euroazjatyckiej skierowana jest ku północy. Względne przemieszczenia pomiędzy płytami wynoszą od 4 do 10 mm rocznie. Granica pomiędzy płytami jest bardzo złożona. Wyznaczają ją liczne uskoki na kontakcie mniejszych obszarowo bloków skalnych (mikropłyty) oraz uskoki regionalne. Kreta położona jest w obrębie mikropłyty egejskiej i stanowi wypiętrzenie dawnego, podwodnego łańcucha górskiego ponad powierzchnię wód Morza Śródziemnego. Mikropłyta egejska nie jest stabilna i znajduje się w ciągłym ruchu wykorzystując liczne strefy uskokowe znajdujące się na granicy płyty. Szczególne znaczenie mają uskoki zlokalizowane pod dnem morskim na południu i zachodzie od wybrzeża Krety. System tych uskoków twory łukowato wygiętą strefę subdukcji rozciągającą się na południu i zachodzie wyspy. Jest on strefą stanowiącą źródło częstych zjawisk sejsmicznych obserwowanych w otoczeniu Krety.
Regionalne tło sejsmotektoniczne regionu pokazane zostało na poniższym rysunku w odniesieniu do całego basenu Morza Śródziemnego. Na zaprezentowanej mapie naniesiono przebieg najważniejszych elementów tektonicznych z punktu widzenia globalnej tektoniki płyt oraz lokalizację epicentrów trzęsień ziemi o magnitudach M>=4.5, które wydarzyły się na kontynencie europejskim i obszarze przylegającym w okresie od 1900 do 2016 roku, a które zostały zarejestrowane w bazach danych (oryginalne opracowanie USGS). Mapa została uzupełniona o epicentra zjawisk o magnitudach M4.5+, które wydarzyły się na kontynencie w latach 2017 -2020 (oprac. PSG na podstawie danych EMSC).
Szkic sejsmotektoniczny Europy wraz z basenem Morza Śródziemnego z lokalizacją epicentrów trzęsień ziemi o magnitudach M4.5+ z okresu od 1900 do 2020 r. (oprac. PSG w oparciu o dane EMSC z okresu 2017–2020, mapa bazowa USGS – zdarzenia z okresu 1900–2016). Na mapie wyróżniono lokalizację epicentrum trzęsienia ziemi o magnitudzie M5.9 z regionu Krety z 18 września 2020 r., godz. 16:28:18.3 UTC
Na powyższej mapie wyraźnie widać, że obszar południowej Grecji oraz zachodniej Turcji wraz z okolicznymi wyspami zaliczyć można do „uprzywilejowanych” pod względem aktywności sejsmicznej. Od 1 stycznia 2017 r. do dziś w obszarze objętym ramką mapy zarejestrowanych zostało 881 zjawisk sejsmicznych o magnitudach M4.5+, z czego w regionie Krety zarejestrowane zostały 73 zdarzenia spełniające kryterium M4.5+ (8.28%). Pod względem ilości wstrząsów region Krety w Europie ustępuje jedynie regionowi Morza Jońskiego, gdzie od 2017 r. zarejestrowano 88 trzęsień ziemi (9.88%) o magnitudzie M4.5+.
Fale sejsmiczne towarzyszące trzęsieniu ziemi z 18 września 2020 r. o magnitudzie M5.9 z epicentrum położonym w regionie Krety zarejestrowane zostały w sieci monitoringu aktywności sejsmicznej PSG_Sejs_NET. Do stacji szerokopasmowej PG14, zainstalowanej w laboratorium geodynamicznym PSG w Hołownie (w gminie Podedwórze w pow. parczewskim) położonej w odległości 1 876 km od epicentrum, pierwsze wstąpienia fal podłużnych P zarejestrowane zostały o godz. 16:32:07.109 (UTC), tj. po 3 min 48.8 s od momentu pierwszego wstrząsu w ognisku zdarzenia. Fale poprzeczne dotarły do stacji PG14 po upływie 07 min 3.7 s. Pierwsze wstąpienia fali S zarejestrowane zostały o godz. 16:35:21.951 (UTC). Na poniższym rysunku zaprezentowany został fragment sejsmogramu ze stacji w Hołownie z zapisem obrazu falowego zdarzenia.
Fragment sejsmogramu zarejestrowany na stacji monitoringu geodynamicznego PG14 w Hołownie z zapisem obrazu falowego trzęsienia ziemi o magnitudzie M5.9 z 18 września 2020 r. godz. 16:28:18.3 UTC, z epicentrum zlokalizowanym w regionie Krety (Grecja)
Podobnie czytelny obraz falowy z zapisem zjawiska zarejestrowany został przez szerokopasmową stację sejsmiczną PG15 zainstalowaną w laboratorium geodynamicznym PSG w Dziwiu (gm. Przedecz , pow. kolski). Fragment sejsmogramu ze stacji PG15 z zapisem obrazu falowego zdarzenia zaprezentowano na poniższym rysunku.
Fragment sejsmogramu zarejestrowany na stacji monitoringu geodynamicznego PG15 w Dziwiu z zapisem obrazu falowego trzęsienia ziemi o magnitudzie M5.9 z 18 września 2020 r. godz. 16:28:18.3 UTC, z epicentrum zlokalizowanym w regionie Krety (Grecja)
Pierwsze wstąpienia fal podłużnych P na stacji w Dziwiu, położonej w odległości 2 008 km od epicentrum wstrząsu, zarejestrowane zostały o godz. 16:32:21.7, fal poprzecznych S o godz. 16:35:40.6 UTC. Zatem opóźnienie w rejestracji wstrząsów na stacji w Dziwiu, w odniesieniu do momentu początkowego trzęsienia ziemi, wynosiło odpowiednio: dla fal P – 04 min 3.5 s, dla fal S – 7 min 22.3 s.
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 rys. 6 zaprezentowane zostały fragmenty zapisu zmian wartości przyspieszenia siły ciężkości (wykres A), prędkości drgań słupa pomiarowego (wykres B) oraz składowej pionowej przemieszczeń (wykres C) słupa 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, wywołanych w trakcie trzęsienia ziemi z epicentrum w regionie Krety (Grecja) – zdarzenie z 18 września 2020 r., godz. 16:28:18.3 UTC)
Mimo znacznej odległości stacji w Hołownie od epicentrum trzęsienia ziemi w regionie Krety znalazło wyraźne odzwierciedlenie w rejestracji obserwowanych parametrów monitoringu grawimetrycznego. Na przedstawionych powyżej ścieżkach wyraźnie zaznaczają się momenty pierwszych wstąpień fali P i S, a także okres przejścia fal powierzchniowych, tj. tych, które na obszarach epicentralnych są przyczyną największych zniszczeń. Maksymalna amplituda składowej pionowej przemieszczeń gruntu w trakcie przejścia fal powierzchniowych wyniosła blisko 40 µm, tj. 0.04 mm (wykres C).
Informację przygotował zespół z Centrum Geozagrożeń: Tomasz Czerwiński, Mirosław Musiatewicz
Opracowanie: Maja Kowalska, Zakład Kartografii Geologicznej
