زلازل الغانج: كيف غيرت الأنهار تحت تأثير الزلازل

تأثير الزلازل على مجرى نهر الغانج

تمتلك الزلازل، الناجمة عن انزياح الصفائح التكتونية للأرض، القدرة على تغيير وجه العالم. والآن، وللمرة الأولى، لدى العلماء دليل على أن الزلازل يمكن أن تغير مسار الأنهار: حدث ذلك لنهر الغانج قبل 2,500 عام.

يتلوى نهر الغانج في طريقه من جبال الهيمالايا، وبينما يتدفق عبر الهند وبنغلاديش، تتحد مياهه مع نهري براهمابوترا وميجنا. وبحلول الوقت الذي يصب فيه في خليج البنغال، يكون قد شكل أكبر نظام دلتا في العالم، حيث ينقل مياهًا أكثر من أي مجمع نهري على هذا الكوكب باستثناء نهر الأمازون والكونغو.

قالت الدكتورة إليزابيث تشامبرلين، المؤلفة الرئيسية لدراسة جديدة نُشرت في 17 يونيو في مجلة Nature Communications، إن دلتا الغانج "مكان مثير حقًا للعمل لأنه يحتوي على هذه القنوات النهرية الكبيرة والديناميكية".

دراسة جديدة تكشف عن التحولات التاريخية

قامت هي وزملاؤها بمسح منطقة الدلتا على بعد حوالي 60 ميلاً (100 كيلومتر) جنوب دكا، عاصمة بنغلاديش، بمساعدة خرائط الأقمار الصناعية ونماذج الارتفاعات الرقمية التي أظهرت القنوات الشبيهة بالوادي حيث كان النهر يتدفق في السابق.

وقالت تشامبرلين، وهي أستاذة مساعدة في قسم العلوم البيئية في جامعة فاغينينغينغن والأبحاث في هولندا: "من الطبيعي أن تنتقل الأنهار بالكامل من مكان إلى آخر في المناظر الطبيعية، ونشير إلى ذلك بعملية تسمى الانجراف".

البراكين الرملية： دليل على النشاط الزلزالي

وقد بحث العلماء عن أدلة على عملية القلع البطيئة والثابتة هذه في دلتا نهر الغانج لكنهم وجدوا أدلة على شيء أكثر دراماتيكية في ماضيها القديم، مخبأة في حبات الرمال.

بعد يوم من العمل، لاحظ الباحثون حفرة على جانب الطريق أثناء عودتهم إلى فندقهم. وقال تشامبرلين: "نظرًا لأنها كانت محفورة حديثًا، كان بإمكاننا رؤية الطبقات، أو طبقات الرواسب على جدرانها، ولذلك قفزنا فيها".

لاحظ الباحثون وجود أعمدة عمودية بطول 10 أقدام (3 أمتار) من الرمال ذات الألوان الفاتحة وسط الطين الداكن: وهي سمة مميزة لمجرى النهر المتأثر بالزلزال. وقال تشامبرلين: "الطريقة التي تحصل بها على هذه الأعمدة هي أن الاهتزاز أثناء الزلزال يتسبب في تحرك الرمال والطين، ويتحرك الطين بشكل مختلف عن الرمال". "الطين لزج للغاية، ويميل إلى الالتصاق ببعضه البعض، بينما تتحرك حبيبات الرمل كقطع منفردة، خاصة عندما تكون في الماء."

عندما تتحرك حبيبات الرمل أثناء الزلزال، فإنها تأخذ حجمًا أكبر. وإذا كانت هذه الحبيبات الرملية مقيدة بالطين، يتراكم الضغط. وقالت: "إذا كان هذا الضغط كبيراً بما فيه الكفاية، يمكن للرمال أن تندفع عبر الطين الذي يقع فوقها وتتسبب، بشكل فعال، في حدوث بركان رملي".

في دراسة أجريت في يوليو 2016، قام الدكتور مايكل ستيكلر، وهو مؤلف مشارك في الورقة البحثية الجديدة وعالم جيوفيزيائي في مرصد لامونت-أرض التابع لكلية كولومبيا للمناخ في نيويورك، بإعادة بناء حركات الصفائح التكتونية - وهي قطع عملاقة تتحرك ببطء من قشرة الأرض والوشاح العلوي - التي تفسر الزلازل التي تشهدها دلتا الغانج.

تحليل الرواسب لتحديد توقيت الزلزال

وقد أظهرت نماذجه أن المصدر المحتمل للزلازل في المنطقة يبعد أكثر من 100 ميل (160 كيلومترًا) عن البراكين الرملية التي عثرت عليها تشامبرلين وزملاؤها. واستنادًا إلى الحجم الكبير للبراكين الرملية، يجب أن يكون الزلزال بقوة 7 أو 8 درجات على الأقل - أي ما يقارب حجم زلزال سان فرانسيسكو الكبير الذي وقع عام 1906.

لتحديد المدة الزمنية التي مرّت على وقوع هذا الزلزال الهائل، استخدمت تشامبرلين وزملاؤها طريقة تسمى التلألؤ المحفّز بصرياً. وقالت تشامبرلين: "إنها تقوم بقياس حبيبات الرمل أو الطين مباشرةً والنظر إلى آخر مرة تعرضت فيها حبيبات الرواسب هذه لأشعة الشمس".

عندما تُدفن حبيبات الرواسب، فإنها تتعرض لمستويات منخفضة من الإشعاع، والتي تخزنها كطاقة. من خلال العمل في غرفة مظلمة حتى لا تتلوث عينات الرواسب بالضوء، استخدمت تشامبرلين وزملاؤها أداة لقياس كمية الإشعاع التي تعرضت لها الحبوب، وبالتالي كشفوا عن المدة التي دفنت فيها الرواسب بسبب الزلزال. حسب الباحثون أن البراكين الرملية تشكلت قبل 2,500 عام.

وعلى بُعد حوالي 50 ميلاً (85 كيلومتراً) من البراكين الرملية، وجد العلماء أيضاً قناة نهرية كبيرة امتلأت بالطين في نفس الوقت تقريباً. يشير هذا الاكتشاف إلى أنه منذ 2,500 سنة، تغير مجرى النهر بشكل كبير. ويشير التقارب بين هذه الأحداث من حيث الزمان والمكان إلى أن زلزالاً هائلاً وقع قبل 2500 عام هو السبب في تغيير مسار نهر الغانج.

وقال الدكتور جوناثان ستيوارت، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس الذي لم يشارك في المشروع: "من وجهة نظر هندسية، هذا أمر يقلقنا كثيراً، وهو استقرار مجارينا المائية". وقال إن الدراسة "مفيدة من عدة وجهات نظر"، حيث توفر المزيد من المعلومات حول مدى تكرار حدوث الزلازل الكبيرة في بنغلاديش والمناطق التي قد تتأثر إذا ما تكررت الزلازل الكبيرة.

الزلازل اليوم： المخاطر والتأهب

إذا حدث زلزال مماثل في دلتا الغانج اليوم، فقد يتأثر أكثر من 140 مليون شخص في المنطقة. وقال الدكتور سيد همايون أختر، أستاذ الجيولوجيا ونائب رئيس جامعة بنغلاديش المفتوحة، وهو مؤلف مشارك في الدراسة: "يمكن لهذه النتائج أن تفيد جهود التخفيف من آثار الزلازل والتأهب لها من خلال تسليط الضوء على احتمال وقوع أحداث مماثلة في المستقبل".

وأشار إلى أن الإجراءات الفردية والجهود الحكومية على حد سواء، بما في ذلك الاستثمارات في رصد الزلازل وأنظمة الإنذار المبكر، وتحسين البنية التحتية، وتوعية الجمهور، ضرورية للحفاظ على سلامة الناس في حال وقوع زلزال آخر.

وقال تشامبرلين: "هذه الأنواع من الأحداث المتطرفة لا تحدث كثيرًا، لذلك ليس لدينا دائمًا سجل حديث لكل ما يحدث مع ديناميكيات الأرض".

وأضافت أن دراسات كهذه "تساعدنا على النظر في الماضي ورؤية كيف تعمل الأرض، أو يمكن أن تعمل على مدى 100,000 عام أو حتى على نطاقات زمنية أطول. وهذا مهم حقًا لفهم ما لدينا على السطح اليوم وما قد يحدث في المستقبل."