Tre minuter som skakade jorden

Jordbävningen vid Sumatra, med magnituden 9,0 på Richterskalan, är en av de fyra-fem kraftigaste i mänsklighetens historia. Dess hypocentrum, det vill säga stället där den första förskjutningen ägde rum, ligger 30 kilometer ner i jordskorpan, 160 kilometer utanför Sumatras västkust. Den indiska kontinentalplattan glider där snett ner och in under den burmesiska.

– Vi vet i dag att rörelsen skedde utmed en 120 mil lång sträcka. De två plattorna rörde sig där omkring 20 meter i förhållande till varandra, säger Reynir Bödvarsson, föreståndare för Svenska seismologiska stationsnätet i Uppsala.

Den energi som frigjordes vid jordbävningen motsvarar enligt amerikanska beräkningar 23 000 Hiroshima-bomber.

– En annan jämförelse är att skalvet utlöste lika mycket energi som Sverige förbrukar under två år. Och detta på mycket kort tid, omkring tre minuter, säger han.

Enligt amerikanska rymdstyrelsen Nasa var skalvet så kraftigt att jordklotets inre form förändrades och nordpolen flyttades 2,5 centimeter. Skalvet krympte jordklotets ”midja”, så att vår planet numera roterar snabbare. Dygnet har därmed förkortats, om än knappt mätbart: med 2,68 mikrosekunder.

På land blev effekten att de västra delarna av Sumatra sjönk med upp till en meter – permanent, säger seismologer vid California Institute of Technology i Pasadena.

Tsunami

Havsbottnen öster om den nordnordvästliga plattgränsen, den sida som tillhör den burmesiska plattan, höjdes med upp till fem meter. Det betyder att hela vattenmassan ovanför lyftes lika mycket. I andra områden sjönk havsbottnen, och därmed havsytan, två meter.

– På grund av det stora vattendjupet, 4 000 meter, lyftes eller sänktes tusentals kubikkilometer vatten i förhållande till den omgivande vattenmassan. Flodvågorna som blev följden rusade med uppåt 800 kilometer i timmen mot kusterna kring Indiska oceanen, säger Reynir Bödvarsson.

I sprickans längdriktning, norrut mot Bangladesh och Burma, blev vågorna inte så dramatiska. Men mot öster och väster bildades tsunamivågor. Ordet tsunami, tidigare okänt i Sverige men numera i var mans mun, är en sammansättning av de japanska orden tsu (hamn) och nami (våg), eftersom vågor av denna typ genom åren fått värst effekt i hamnarna runt Stilla havet.

Ute på öppna havet, där medeldjupet är 3 000 till 4 000 meter, märktes vågen knappt. Eftersom våghöjden på sådana djup är mindre än en meter och våglängden kan vara tio mil, framstår den snarast som en extremt lång dyning. Den är dock fullpackad med energi. Närmare kusterna bromsas vågen, men energin trycker på bakifrån och bygger upp en våg som i detta fall var 15-20 meter hög när den slog in över västra Sumatra.

– En tsunami innebär alltså att hela vattenmassan är i rörelse, från bottnen upp till havsytan. Det är detta som förklarar de enorma krafter som frigörs när vågen träffar kusten, säger Reynir Bödvarsson.

Förutsägelser

Vad hade då kunnat göras för att förhindra eller förutspå katastrofen? Några möjligheter att påverka jordskorpans rörelser och stoppa jordbävningar finns inte. Däremot finns förhoppningar om att i framtiden kunna förutsäga jordbävningar och varna i tid. Främst gäller detta välkända aktiva förkastningszoner på land, vilka kan övervakas med instrument. Men det finns hopp om att på sikt kunna förutsäga även jordbävningar längs förkastningar på havsbottnen.

– Vi har arbetat med jordskalvsförutsägelser i femton år, och numera mäter vi främst små men frekventa skalv för att kartlägga de skeenden som pågår i jordskorpan. Vi är alltså en bit på väg mot att kunna förutsäga jordskalv, säger Reynir Bödvarsson.

Men han påpekar att det kommer att krävas även andra angreppssätt än seismologiska, exempelvis geokemiska.

Vid Stockholms universitet har professor Alasdair Skelton och hans grupp sålunda funnit att halterna av metalljoner i grundvattnet på Island ändrades en kort tid före en jordbävning som skedde norr om ön (se Jordbävningar spås i vatten, F&F 7/04).

– Denna jordbävning skedde 90 kilometer ut till havs, men de kemiska förändringarna i grundvatten upptäcktes i ett borrhål på land, berättar Alasdair Skelton.

Även om man inte kan förutsäga en tsunami innan en jordbävning ägt rum, kan flodvågen upptäckas när den bildats och varningar kan skickas ut till berörda kustländer – något som redan i dag sker runt Stilla havet.

– Genom seismografiska mätningar kan vi i dag beräkna om skalvet har förutsättningar att skapa en tsunami, det vill säga hur stor rörelsen var i höjdled, säger Reynir Bödvarsson.

Den typ av varningsteknik som används i Stilla havet kallas Dart (Deep-ocean assessment and reporting of tsunamis). Den omfattar en mängd flytbojar som förankras på djupt vatten långt ute till havs. Och nere på bottnen, många tusen meter under vattenytan, registrerar känsliga tryckmätare vattendjupet på centimetern när, vilket bidrar till att minska antalet falsklarm.

Mänsklig påverkan

Ett varningssystem kunde ha sparat många liv på annandag jul 2004, men ekologiska experter lyfter också fram människans inverkan på naturen. Stora arealer av mangroveskog utmed Asiens kuster har avverkats, bland annat för att lämna plats för odling av jätteräkor. Och koraller bryts olagligt för att få råmaterial till cement.

– Både förstörelsen av korallreven utanför kusterna och avverkningen av kustnära skog gjorde att denna katastrof blev större än den annars skulle ha blivit. Korallreven och vegetationen intill stränderna skulle ha bromsat vågorna, säger professor Olof Lindén, som sedan 1990-talets början har arbetat för Sida med kustekologi på Sri Lanka.

Flodvågskatastrofen är sålunda ännu ett exempel på människans ständiga följeslagare: avvägningen mellan naturskydd och ekonomisk utveckling.