การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกจะเคลื่อนที่ตลอดเวลาหรือไม่

พิบัติภัยแผ่นดินไหว

กว่า 95 % ของการเกิดแผ่นดินไหว มีสาเหตุมาจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก (Tectonic plates) ส่วนแผ่นดินไหวที่เกิดจากภูเขาไฟระเบิดและการกระทำของมนุษย์ถือว่ามีโอกาสเกิดขึ้นน้อยกว่ามาก

“โลกเรานี้มีแผ่นเปลือกอยู่ประมาณ 20 แผ่น มีทั้งแผ่นใหญ่ แผ่นเล็ก โดยเปลือกแต่ละชิ้นจะแบ่งเป็นชิ้นย่อยๆ หลายชิ้น เรียกว่า “แผ่นเปลือกโลก (Tectonic plates)” ซึ่งแต่ละแผ่นเปลือกมันก็เคลื่อนไปคนละทิศคนละทาง แบบช้า ๆ บางแผ่นเคลื่อนประมาณ 1 เซนติเมตรต่อปี บางแผ่นประมาณ 10 เซนติเมตรต่อปี
ทำให้ตรงรอยต่อมันมีแรงชนกัน ทำให้เกิดความเค้นความเครียดในเนื้อหินของแผ่นเปลือกที่ค่อยๆ สะสมไปเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงระดับที่เนื้อหินทนแรงไม่ไหว จึงเกิดการไถลตัว หรือว่าการระเบิดตัว เพื่อปลดปล่อยพลังงานออกมา ทำให้เกิดความร้อน เสียง โดยพลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมาจะมีลักษณะเป็นลูกคลื่น เมื่อเคลื่อนที่มาถึงผิวดิน ก็จะกลายเป็นการสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว”

ภาพแผ่นเปลือกโลกในปัจจุบัน

รูปแบบการเกิดแผ่นดินไหวจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

แผ่นธรณีเคลื่อนที่ออกจากกัน (Divergent boundaries) การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีในลักษณะนี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวไม่รุนแรง โดยมีศูนย์กลางอยู่ในระดับตื้น (ลึกจากพื้นผิวน้อยกว่า 70 กิโลเมตร) เช่นบริเวณกลางมหาสมุทรแอตแลนติก โดยรอยต่อซึ่งเกิดจากแผ่นธรณีเคลื่อนที่ออกจากกันมี 2 ลักษณะ คือ แผ่นธรณีทวีปเคลื่อนที่ออกจากกัน และแผ่นธรณีมหาสมุทรเคลื่อนที่ออกจากกัน

แผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน (Convergent boundaries) เกิดขึ้นในบริเวณที่แผ่นธรณีปะทะกันซึ่งเรียกว่า “เขตมุดตัว” (Subduction zone) การปะทะกันเช่นนี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรงที่ระดับลึก (300 – 700 กิโลเมตร)  และหากเกิดขึ้นในมหาสมุทรก็จะทำให้เกิดคลื่นสึนามิ เช่น สันเขาใต้สมุทรใกล้เกาะสุมาตรา และ เกาะฮอนชู ประเทศญี่ปุ่น โดยรอยต่อของแผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากันมี 3 รูปแบบคือ แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกัน แผ่นธรณีมหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีทวีป และแผ่นธรณีทวีปชนกัน

แผ่นธรณีเคลื่อนที่ผ่านกัน (Transform fault) แม้ว่าแผ่นธรณีจะเคลื่อนที่ผ่านกันด้วยความเร็วเพียงปีละประมาณ 3 – 6 เซนติเมตร แต่เมื่อเวลาผ่านไปเป็นเวลานาน จะสามารถปลดปล่อยพลังงานมหาศาลได้ ดังเช่น รอยเลื่อนซานแอนเดรียส์ที่เคยทำลายเมืองซานฟรานซิสโก ประเทศสหรัฐอเมริกา จนประสบความเสียหายหนักเมื่อปี พ.ศ.2449 แต่โดยทั่วไปแล้วปรากฏการณ์จะนี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวในระดับตื้น มีความรุนแรงปานกลาง ถ้าเกิดขึ้นบนแผ่นดินจะทำให้ถนนขาด สายน้ำเปลี่ยนทิศทางการไหล หรือทำให้เกิดหน้าผาและน้ำตก

ประเทศไทยเองก็มีความเสี่ยงจากการเกิดแผ่นดินไหว เพราะอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงกับรอยเลื่อนขนาดใหญ่ เรียกว่า “รอยเลื่อนสะแกง (Sagaing Fault)” ที่พาดผ่านทางประเทศเมียร์มาร์ นั้นทำให้ภัยพิบัติแผ่นดินไหวไม่ได้ไกลตัวอย่างที่คนไทยส่วนใหญ่เคยคิดกัน จึงถึงเวลาแล้วที่ต้องทำวิจัยเกี่ยวกับแผ่นดินไหว เพื่อเรียนรู้และทำความรู้จักกับแผ่นดินไหวให้มากขึ้น และสามารถเตรียมการให้พร้อมในการเอาตัวรอด หากเกิดแผ่นดินไหวขึ้นจริง

#01

แผ่นดินไหว
ไม่ไกลคนกรุง

เขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกในบริเวณหมู่เกาะทางด้านทิศตะวันตกของประเทศเมียนมาร์ ซึ่งคาดการณ์ว่าอาจเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่ส่งผลต่ออาคารสูงในกรุงเทพฯ ในอนาคต

จากงานวิจัยบอกเราว่า "กรุงเทพ" เป็นอีกพื้นที่หนึ่งที่มีความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวระยะไกล

แม้กรุงเทพฯ จะยังไม่พบรอยเลื่อน แต่ต้องไม่ลืมว่าเรามีรอยเลื่อนมีพลังที่อยู่ใกล้กรุงเทพฯ นั่นคือรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์ และ รอยเลื่อนด่านเจดีย์สามองค์ ในจังหวัดกาญจนบุรี ซึ่งมีบางส่วนที่เชื่อมต่อกับรอยเลื่อนสะกายในประเทศเมียนมาร์ซึ่งเป็นรอยเลื่อนขนาดใหญ่มีพลังสูงมากอาจก่อให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้

“จากการศึกษาวิจัยในช่วงที่ผ่านมาได้บ่งชี้ว่ากรุงเทพฯ เป็นพื้นที่หนึ่งที่มีความเสี่ยงต่อภัยแผ่นดินไหว แต่ลักษณะความเสี่ยงของกรุงเทพฯ นั้นแตกต่างจากของเมืองอื่นๆ เนื่องจากไม่ได้ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีแผ่นดินไหวชุกชุม ความเสี่ยงจึงมิได้เกิดจากแผ่นดินไหวในระยะใกล้ แต่กลับเป็นผลกระทบที่เกิดจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในระยะไกล”

#02

แผนที่ความเสี่ยง
แผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวเป็นภัยธรรมชาติที่ไม่สามารถทำนายการเกิดล่วงหน้าได้ในทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้นจึงยากที่จะสื่อสารกับคนทั่วไปได้อย่างชัดเจน สิ่งที่ทำได้คือการบอกว่าบริเวณไหนมีความเสี่ยง ให้ประชาชนมีการเตรียมพร้อมที่ดีเมื่อต้องอยู่ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงนั้น

หลายประเทศมีการใช้แผนที่ความเสี่ยงแผ่นดินไหว อย่างเช่น สหรัฐอเมริกา หรือ ประเทศในยุโรป ซึ่งการทำแผนที่ความเสี่ยงแผ่นดินไหวที่ดีต้องมีการใช้ความรู้จากนักวิชาการหรืออาจารย์ที่มีความสามารถหลายศาสตร์มาช่วยกัน เพราะความรู้ด้านธรณีวิทยาอย่างเดียวไม่ตอบโจทย์ได้ครบทุกมิติ

ในย่านเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เป็นย่านเดียวที่ยังไม่ได้มีการพัฒนาการลดความเสี่ยงของแผ่นดินไหวโดยใช้ฐานข้อมูลของ Global Earthquake Model (GEM) และ ซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นมา ดังนั้นการเรียนรู้จากฐานข้อมูลที่ได้มีการพัฒนาและซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นมาจากโครงการ GEM จึงเป็นโอกาสอันดีที่จะทำให้การดำเนินการจัดทำแผนที่ความเสี่ยงของแผ่นดินไหวในประเทศไทยนั้นมีการจัดการอย่างเป็นระบบมากขึ้น

#03

สิ่งที่สำคัญที่สุดและสามารถดำเนินการได้ในการเตรียมพร้อมรับมือกับภัยแผ่นดินไหว คือ การควบคุมให้อาคารและโครงสร้างต่างๆ ในพื้นที่เสี่ยงภัยมีการออกแบบก่อสร้างให้ต้านทานแผ่นดินไหวได้อย่างเหมาะสม รวมถึงการออกกฎหมายที่มีมาตรฐาน ตลอดจนศึกษา สำรวจ วิจัยเกี่ยวกับแผ่นดินไหว เพื่อให้มีข้อมูล ความรู้ ความเข้าใจที่ดีกว่าในปัจจุบัน และเผยแพร่ความรู้ที่ถูกต้องให้แก่ประชาชนทั่วไปได้รับทราบ

ปัจจัยหลักที่ทำให้อาคารสามารถต้านทานแผ่นดินไหวรุนแรงได้ คือ กำลังต้านทานแรงด้านข้าง และ ความเหนียวของโครงสร้างอาคาร ซึ่งหมายถึงความสามารถในการโยกของอาคาร หากโยกได้เพียงเล็กน้อยแสดงว่ามีความเปราะบาง จะต้านทานได้นิดเดียวและพังถล่มเมื่อเกิดแผ่นดินไหว แต่ถ้าสามารถโยกตัวได้มาก โครงสร้างเหนียว จะมีความสามารถในการต้านทานแผ่นดินไหวได้ดี ดังนั้นวิธีการออกแบบอาคารต้านทานแผ่นดินไหวจึงต้องมี 3 องค์ประกอบหลัก คือ

1.การออกแบบให้โครงสร้างมีกำลังต้านทานแรงด้านข้างในระดับที่เหมาะสม 2.ออกแบบให้โครงสร้างมีลักษณะ รูปทรง และสัดส่วนที่ดี สามารถโยกไหวได้โดยไม่บิดตัว ไม่เกิดความเสียหายเฉพาะจุด (Localized damage) และไม่เสียเสถียรภาพ และ 3.ออกแบบองค์อาคารและโครงสร้างทั้งระบบในรายละเอียดให้โครงสร้างมีความเหนียว

#04

สึนามิ
ภัยพิบัติที่มาหลังแผ่นดินไหว

คลื่นสึนามิมีจุดกำเนิดจากจุดเกิดแผ่นดินไหวบริเวณเขตมุดตัว (Subduction zone) ซึ่งอยู่บริเวณรอยต่อของแผ่นธรณีเคลื่อนที่เข้าหากัน (Convergent plate boundary) เมื่อแผ่นธรณีมหาสมุทรเคลื่อนปะทะกัน หรือชนเข้ากับแผ่นธรณีทวีป แผ่นมหาสมุทรซึ่งมีความหนาแน่นจะจมตัวลงสู่ชั้นฐานธรณีภาค ทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรงที่ระดับลึก โดยปกติต้องมีขนาดใหญ่กว่า 7.5 จึงทำให้เกิดสึนามิได้

เมื่อเปลือกโลกใต้มหาสมุทร ยุบตัวลงเป็นร่องลึกก้นสมุทร (Oceanic trench) น้ำทะเลที่อยู่ด้านบนก็จะไหลยุบตามลงไป ส่วนน้ำทะเลในบริเวณข้างเคียงมีระดับสูงกว่า จะไหลเข้ามาแทนที่แล้วปะทะกัน ทำให้เกิดคลื่นสะท้อนกลับในทุกทิศทุกทาง ไม่สามารถตรวจวัดได้ขณะอยู่ในทะเลเปิด แต่เมื่อเคลื่อนที่เข้าใกล้ชายฝั่งความสูงของคลื่นจะเพิ่มขึ้นหลายเท่าตามสภาพภูมิลักษณ์ของชายฝั่งนั้นๆ โดย 80 % ของ สึนามิที่เกิดทั้งหมดมักอยู่ในบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิก