Trzęsienie ziemi w Meksyku

We wtorek wieczorem, 7 września 2021 r., o godz. 20:47:46.3 czasu lokalnego, tj. 8 września 2021 r. o godz. 1:47:46.3 czasu UTC, na obszarze Ameryki Środkowej, w stanie Guerrero na terytorium Meksyku zarejestrowano bardzo silne trzęsienie ziemi. Magnitudę wstrząsów oceniono na M7. Obszar epicentralny zjawiska zlokalizowano około 21 km na północny wschód od miasta Acapulco, znanego kurortu meksykańskiego na wschodnim wybrzeżu Pacyfiku. Źródło wstrząsów według danych European Mediterranean Seismological Centre (EMCS) stwierdzono na głębokości 10 km pod powierzchnią ziemi, co w klasyfikacji sejsmologicznej kategoryzuje to trzęsienie ziemi jako płytkie (hipocentrum do 30 km głębokości), silnie oddziałujące na obiekty na powierzchni. W tym roku było to kolejne, 16 w skali globalnej zjawisko sejsmiczne, którego magnituda osiągnęła lub przekroczyła wielkość M7.

 

meksyk mapa 1

Położenie stanu Guerrero na tle podziału administracyjnego Meksyku

 

Parametry zjawiska sejsmicznego z 8 września 2021 r., godz. 01:47:46.3 UTC, region: Guerrero, Meksyk

meksyk tab 1

 

meksyk mapa 2

Lokalizacja epicentrum trzęsienia ziemi o magnitudzie M7.0 z 8 września 2021 r., godz. 01:47:46.3 UTC, region: Guerrero, Meksyk (oprac. PSG, dane EMSC, mapa bazowa PAT).

 

Według raportów, które po trzęsieniu ziemi napłynęły do EMSC, było ono odczuwalne w odległości nawet ponad 900 km od epicentrum, w całej południowej części Meksyku oraz w sąsiedniej Gwatemali i Belize. W rejonie Acapulco intensywność wstrząsów osiągnęła poziom VII–VIII stopni w dziesięciostopniowej skali Mercallego.

 

meksyk mapa 3

Mapa intensywności wstrząsów wywołanych trzęsieniem ziemi z 8 września 2021 r. o godz. 01:47:46, region: Guerrero, Meksyk (oprac. PSG, mapa bazowa USGS).

 

W związku z dużą siłą wstrząsów, niewielką odległością obszaru epicentralnego od wybrzeża oraz płytkim położeniem ogniska, północnoamerykańska agencja National Oceanic and Atmospheric Administration wydała ostrzeżenie dla obszarów położonych wzdłuż wschodniego wybrzeża Pacyfiku o możliwości zagrożenia wystąpienia fal tsunami. Alert i stan zagrożenia ogłoszono w pasie wybrzeża na długości do 300 km od epicentrum. Jak stwierdzono, amplituda wysokości fal tsunami, jakie zostały zarejestrowane na stanowisku obserwacyjnym w Acapulco, nie przekroczyła 0.48 m. Według doniesień medialnych z 9 września 2021 r. w wyniku wstrząsów śmierć poniosła jedna osoba oraz zanotowano poważne straty materialne w infrastrukturze. Uszkodzonych zostało wiele budynków, dróg oraz instalacji technicznych. Z uwagi na bliskość epicentrum zdarzenia największe szkody stwierdzono w Acapulco. Ostateczny bilans strat zapewne będzie znany w ciągu najbliższych kilku tygodni, jednak wiele wskazuje na to, że mimo znacznej siły wstrząsów szkody i zniszczenia mogą być mniejsze niż początkowo można byłoby oczekiwać. Po głównym trzęsieniu ziemi nastąpiła seria wstrząsów wtórnych. Większość epicentrów tych wstrząsów zlokalizowana była w rejonie miasta Acapulco, około 20 km na południowy wschód od wstrząsu głównego. Do 12 września 2021 r. w regionie zostało zidentyfikowanych 76 zjawisk sejsmicznych o magnitudzie od M3.0 do M4.9.

 

meksyk mapa 4

Lokalizacja epicentrów wstrząsów zarejestrowanych do 12 września 2021 r. po wystąpieniu wstrząsu głównego o magnitudzie M7.0 z 8 września 2021 r., region: Guerrero, Meksyk (oprac. PSG, dane EMSC, mapa bazowa Google Earth).

 

Statystyka wtórnych zdarzeń sejsmicznych wraz ze wstrząsem głównym, zarejestrowanych w regionie Guerrero, Meksyk w okresie od 8 do 12 września 2021 r. (wg danych EMSC). 

meksyk tab 2

 

Meksyk jest położony w tzw. Pacyficznym Pierścieniu Ognia, który okala niemal cały Ocean Spokojny, na długości około 40 tys. km. Strefę tę wyznaczają krawędzie kontynentów oraz łuki wysp wulkanicznych z przylegającymi do nich głębokimi rowami oceanicznymi. Charakteryzuje się aktywnym wulkanizmem i częstymi zjawiskami sejsmicznymi. Wzdłuż pacyficznego wybrzeża Meksyku u stóp szelfu kontynentalnego biegnie Rów Środkowoamerykański, którego maksymalna głębokość w części północnej (Rów Acapulco) przekracza 5 km, zaś w części południowej u wybrzeży Gwatemali przekracza 6 km. Rów Środkowoamerykański wyznacza jednocześnie początek strefy kontaktu płyty kokosowej z płytą północnoamerykańską, a w południowej części rowu (Rów Gwatemalski) z płytą karaibską. Strefy kontaktu wzdłuż Rowu Środkowoamerykańskiego są jednocześnie strefami subdukcji, wzdłuż których płyta kokosowa zanurza się pod płytę północnoamerykańską i karaibską, przemieszczając się z południowego zachodu na północny wschód z prędkością dochodzącą do 80 mm/rok. Gwałtowne rozładowywanie się naprężeń powstających na kontakcie subdukującej płyty z płytami nadległymi, niszczy ciągłość skał i stanowi mechanizm powstawania i ruchu uskoków. Efektem wyzwalanej gwałtownie energii są zjawiska sejsmiczne oraz intensywny wulkanizm.

Regionalną charakterystykę sejsmotektoniczną zaprezentowano na mapie, na której zaznaczono lokalizacje głównych stref tektonicznych oraz położenie płyt tektonicznych na obszarze północnej części Ameryki Środkowej. Naniesiono na niej również epicentra zdarzeń sejsmicznych o magnitudzie M>=5.5, zarejestrowane od 1900 do 2016 roku. Oryginał mapy opracowany został przez specjalistów amerykańskiej służby geologicznej (USGS). W niniejszym komunikacie lokalizację epicentrów uzupełniono o zjawiska sejsmiczne, które zostały zidentyfikowane i zapisane w bazie danych EMSC pomiędzy 1 stycznia 2017 r. a 12 września br.

 

meksyk mapa 5

Mapa sejsmotektoniczna północnej części obszaru Ameryki Środkowej z lokalizacją epicentrów zjawisk sejsmicznych o magnitudzie M>=5.5 zarejestrowanych od 1 stycznia 1900 r. do 12 września 2021 r. (oprac. i uzup. PSG, dane EMSC za okres od 1 stycznia 2017 r. do 12 września 2021 r., mapa bazowa USGS).

 

O sejsmiczności obszaru północnej części Ameryki Środkowej wraz z terytorium Meksyku i uwzględnieniem przylegającego akwenu wód przybrzeżnych świadczy fakt, że tylko w okresie od 1 stycznia 2017 r. do 12 września 2021 r. zarejestrowano na omawianym terenie niemal 50 tys. zjawisk sejsmicznych o magnitudzie M>2.5 (zjawiska odczuwalne). Słabszych zjawisk o magnitudzie M<=2.5 było zaledwie 5 tys. W grupie zjawisk odczuwalnych znalazło się 87 zjawisk o magnitudzie M>=5.5, w tym dziewięć zdarzeń o magnitudzie M>=7.

Statystyka zjawisk sejsmicznych o magnitudzie M>=5.5 zarejestrowanych w bazie danych EMSC na obszarze w granicach ramki powyższej mapy od 1 stycznia 2017 r. do 12 września 2021 r. (oprac. PSG na podstawie danych EMSC).

meksyk tab 3

 

W bieżącym roku (od 1 stycznia do 12 września br.) na obszarze Meksyku i najbliższym sąsiedztwie wraz ze strefą wód przybrzeżnych zarejestrowanych zostało ponad 10 520 zjawisk sejsmicznych o magnitudzie od M2.0 do M7.0.

 

meksyk mapa 6

Lokalizacja zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych na obszarze Meksyku i najbliższego otoczenia od 1 stycznia do 12 września 2021 r. (oprac. PSG, dane EMSC & USGS, mapa bazowa www.travelin.pl).

 

Statystyka zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych w rejonie Ameryki Środkowej (w granicach ramki powyższej mapy) pomiędzy 1 stycznia a 12 września 2021 r. (na podstawie danych z bazy danych EMSC). 

meksyk tab 4

 

Największe zagęszczenie epicentrów, a tym samym największa aktywność sejsmiczna, widoczna jest na obszarach położonych ponad strefą subdukcji płyty kokosowej, w pobliżu kontaktu z płytą północnoamerykańską i karaibską. Na terenie Meksyku są to regiony obejmujące obszar stanów: Jalisco, Colima, Guerrero, Oaxaca oraz Chiapas, a także obszary wód przybrzeżnych i szelfu kontynentalnego.

 

meksyk wykres 1

„Ranking” regionów sejsmicznych Meksyku (na podstawie danych z bazy EMSC) pod względem liczby odczuwalnych zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych od 1 stycznia do 31 sierpnia 2021 r. (bez uwzględnienia zróżnicowanej wielkości powierzchni poszczególnych regionów). Kolorowymi etykietami oznaczono regiony o najwyższej aktywności sejsmicznej.

 

Pierwsze miejsce w „rankingu” zajmuje region obejmujący stan Oaxaca. Jest to obszar w Meksyku nie tylko najbardziej aktywny sejsmicznie pod względem liczby zarejestrowanych wstrząsów w 2021 r. (na 46 regionów), ale także zalicza się on także w skali globalnej do obszarów na Ziemi, które są najczęściej nawiedzane przez trzęsienia ziemi.

 

meksyk wykres 2

Światowy „ranking” regionów sejsmicznych (na podstawie danych z bazy EMSC) pod względem liczby odczuwalnych zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych w regionach w okresie od 1 stycznia do 31 sierpnia 2021 r. (bez uwzględnienia zróżnicowanej wielkości powierzchni poszczególnych regionów). Kolorowymi etykietami oznaczono regiony obszarowo przynależne do Meksyku.

 

W „rankingu” regionów sejsmicznych Meksyku, uwzgledniającym stanowy podział administracyjny oraz przylegające do nich strefy wybrzeży i fragmenty szelfu kontynentalnego, pod względem liczby odczuwalnych (M>2.5) zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych od początku bieżącego roku do 31 sierpnia włącznie, na pierwszym miejscu plasuje się region Oaxaca z liczbą 3 088 zjawisk (na podstawie danych z bazy EMSC). Stanowi to 42.12% wszystkich (7 332) zjawisk zarejestrowanych w Meksyku w roku bieżącym. Poniżej w tabeli zaprezentowano listę sześciu najbardziej doświadczanych regionów sejsmicznych Meksyku pod względem liczby wstrząsów odczuwalnych.

Najbardziej aktywne sejsmicznie regiony Meksyku, pod względem liczby zarejestrowanych, odczuwalnych zjawisk sejsmicznych w 2021 r. (do 31 sierpnia 2021 r.), powiększone o przylegający pas wód przybrzeżnych i strefę szelfu kontynentalnego (wg danych z bazy EMSC).

meksyk tab 5

 

Trzęsienie ziemi o magnitudzie M7.0 z 8 września 2021 r., godz. 01:47:46.3 (UTC) zostało zarejestrowane w sieci w sieci państwowej służby geologicznej PSG_Sejs_NET. Na poniższych rysunkach pokazano fragmenty obrazów falowych składowych Z, N, E wektora prędkości fal sejsmicznych zarejestrowane w laboratoriach geodynamicznych PSG monitoringu aktywności sejsmicznej na stacjach PG14 (Hołowno, gm. Podedwórze, pow. parczewski) i PG15 (Dziwie, gm. Przedecz, pow. kolski). Odległość stacji PG14 od epicentrum wstrząsów wynosi około 10 600 km (95.5°), natomiast stacji PG15 około 10 300 km (93°). Pierwsze wstąpienia fal sejsmicznych zarejestrowane zostały na stacji PG14 o godz. 02:01:11 UTC, tj. po upływie 13 min 24.8 s od momentu zdarzenia, natomiast na stacji PG15 o godz. 02:01:00.4 UTC, tj. po upływie 13 min 14.1 s.

 

meksyk sejsmo 1

Fragment obrazu falowego zarejestrowany 8 września 2021 r. na stacji PG14 monitoringu aktywności sejsmicznej w laboratorium geodynamicznym PSG w Hołownie (gm. Podedworze, pow. parczewski) z zapisem trzęsienia ziemi o magnitudzie M7, godz. 01:47:46.3 UTC z epicentrum w regionie Guerrero, Meksyk.

 

meksyk sejsmo 2

Fragment obrazu falowego zarejestrowany 8 września 2021 r. na stacji PG15 monitoringu aktywności sejsmicznej w laboratorium geodynamicznym PSG w Dziwiu (gm. Przedecz, pow. kolski) z zapisem trzęsienia ziemi o magnitudzie M7, godz. 01:47:46.3 UTC z epicentrum w regionie Guerrero, Meksyk.

 

Opisywane trzęsienie ziemi zarejestrowane zostało również w zapisie monitoringu grawimetrycznego składowej pionowej siły ciężkości. Monitoring zmian siły ciężkości realizowany jest rutynowo od końca stycznia 2020 r. w laboratorium geodynamicznym stacji PSG w Hołownie. Obraz falowy zjawiska, zarejestrowany grawimetrem pływowym gPhoneX nr 165 zainstalowanym na słupie pomiarowym w sąsiedztwie z sejsmometrem stacji PG14 zaprezentowano na poniżej.

 

meksyk sejsmo 3

Fragment zapisu z monitoringu grawimetrycznego pola siły ciężkości w laboratorium geodynamicznym PSG w Hołownie (gm. Podedwórze, pow. parczewski) zarejestrowany w trakcie przejścia przez punkt obserwacji grawimetrycznych fal sejsmicznych wygenerowanych w ognisku trzęsienia ziemi o magnitudzie M7.0 z epicentrum w regionie Guerrero w Meksyku 8 września 2021 r., godz. 01:47:46.3 (UTC).

 

Na rysunku zaprezentowane zostały trzy ścieżki z monitoringu pola grawitacyjnego zarejestrowane w trakcie przejścia przez punkt obserwacji fal sejsmicznych wygenerowanych w źródle trzęsienia ziemi z epicentrum w regionie Guerrero w Meksyku. Pierwsza ścieżka (wykres A) pokazuje zmiany przyspieszenia pionowej składowej pola siły ciężkości, druga (wykres B) zmiany składowej pionowej prędkości gruntu, zaś ścieżka 3 (wykres C) zmiany położenia (amplituda składowej pionowej) drgań podłoża w punkcie obserwacji. Wykres C pokazuje, że amplituda pionowej składowe drgań gruntu w trakcie przejścia fal powierzchniowych osiągnęła maksymalną wielkość 220 µm tj. 0.22 mm!

Informację przygotował zespół z Centrum Geozagrożeń: Tomasz Czerwiński, Mirosław Musiatewicz, Przemysław Kowalski i Kamila Karkowska
Opracowanie: Maja Kowalska, Zakład Kartografii Geologicznej